(57)【要約】【課題】先行技術に関連する問題に対処するリソグラフィ装置を提供する。【解決手段】リソグラフィ装置は、パターン付けられた放射ビームを基板テーブルに保持された基板に露光領域を形成すべく投影するように構成された投影システムを備え、リソグラフィ装置は、基板を冷却するための冷却装置をさらに備え、冷却装置は、基板テーブルの上方で露光領域に隣接して配置された冷却要素を備え、冷却要素は、基板から熱を除去するように構成されている。【選択図】図１３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パターン付けられた放射ビームを基板テーブルに保持された基板に露光領域を形成すべく投影するように構成された投影システムを備えるリソグラフィ装置であって、前記基板を冷却するための冷却装置をさらに備え、前記冷却装置は、
前記基板テーブルの上方で前記露光領域に隣接して配置された冷却要素を備え、前記冷却要素は、前記基板テーブルに保持された基板から熱を除去するように構成されているリソグラフィ装置。
【請求項２】
前記冷却要素は、前記露光領域を二等分する線から３ｃｍ以内にある領域を冷却するように構成されている請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項３】
前記冷却要素は、前記露光領域の縁から２ｃｍ以内にある領域を冷却するように構成されている請求項１または２に記載のリソグラフィ装置。
【請求項４】
前記冷却要素は、前記リソグラフィ装置の走査方向に実質的に一致する方向に前記露光領域から離れている請求項１から３のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項５】
前記冷却要素は、前記露光領域の両側に設けられた一組の冷却要素の一方である請求項４に記載のリソグラフィ装置。
【請求項６】
前記冷却要素は、本体を備え、前記本体の最下面には開放した空洞が設けられ、前記空洞にガスを供給するように構成されたガス供給導管をさらに備える請求項１から５のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項７】
前記空洞は、前記基板の上面とともに、前記ガス供給導管によって供給されたガスを受け入れる容積を形成するように構成されている請求項６に記載のリソグラフィ装置。
【請求項８】
前記空洞は、使用時に前記基板の上面から１ｍｍ未満となる天井を有する請求項６または７に記載のリソグラフィ装置。
【請求項９】
前記空洞に供給されたガスの圧力と、前記空洞の天井と前記基板の表面との間隔との組み合わせは、前記基板の適応係数が前記基板から前記冷却要素の本体への熱伝達に顕著に影響しないようになっている請求項８に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１０】
前記冷却要素は、ガス供給導管に接続されたチャンバを有する本体を備え、前記チャンバの床には複数の開口が設けられている請求項１から５のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項１１】
前記チャンバの床にある前記複数の開口は、穴の列または穴のアレイを備える請求項１０に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１２】
前記冷却要素は、前記基板から熱を除去するよう選択された第１温度に冷却されるように設けられた第１部分と、前記第１部分よりも高い温度で動作するように設けられた第２部分とを備える請求項１から１１のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項１３】
前記冷却要素の第１の部分と前記基板との間に、前記第１の部分によって前記基板から除去される熱の量を低減するように配置された熱シールドをさらに備える請求項１から１２のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項１４】
前記冷却要素から前記基板への供給のために前記冷却要素にガスを供給するガス供給導管と、
前記ガス供給導管内でのガス流れを選択的に制限するためのバルブであって、ハウジング部とスライド部材とを備え、前記ガス供給導管に接続された流体入口と、流体出口との間に導管を定めるバルブと、をさらに備え、
前記スライド部材は、前記導管が制限されない第１位置と前記導管が部分的に制限される第２位置との間でスライド可能であり、
前記スライド部材は、前記ハウジングと物理的に接触していない請求項１から１３のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項１５】
前記冷却要素の冷却表面は、非平坦の三次元構造を備える請求項１から１４のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項１６】
冷却本体は、前記冷却要素と前記基板との間に存在するガスによって提供される冷却を制御するように曲げ可能である請求項１から１５のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項１７】
光学センサ装置をさらに備え、前記光学センサ装置は、
光学センサと、
前記光学センサ装置を加熱するように設けられたヒータと、を備える請求項１から１６のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項１８】
遠隔温度検出システムをさらに備え、前記遠隔温度検出システムは、前記基板の目標領域から発せられる熱放射を検出するように構成されたフォトディテクタを備える請求項１から１７のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項１９】
前記リソグラフィ装置は、走査リソグラフィ装置であり、湾曲した露光領域を形成するように構成され、前記冷却要素は、湾曲しており、第１冷却要素が凹状の前縁を有し、前記第１冷却要素は、冷却ガスを供給するように構成された内側チャンバと、冷却ガスを供給するように構成され、前記内側チャンバの両側に位置する外側チャンバとを備える請求項５に記載のリソグラフィ装置。
【請求項２０】
前記冷却要素は、湾曲しており、前記リソグラフィ装置は、湾曲した露光領域を形成するように構成された走査リソグラフィ装置であり、前記冷却装置のうちある冷却要素は、前記走査方向を横切って延びる軸に関して前記湾曲した露光領域の概ね鏡映である曲線を有する請求項５に記載のリソグラフィ装置。
【請求項２１】
前記リソグラフィ装置は、走査リソグラフィ装置であり、湾曲した露光領域を形成するように構成され、前記冷却装置の冷却要素は、走査方向を横切って湾曲した床部材を有し、使用時に前記床部材の外端が前記床部材の中心部分よりも基板Ｗに近くなる請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項２２】
前記リソグラフィ装置は、走査リソグラフィ装置であり、湾曲した露光領域を形成するように構成され、前記冷却装置の冷却要素は、走査方向を横切る方向に沿って密度が変化する開口が設けられた床を有し、前記床の外端に設けられた開口の密度が前記床の中心部分に比べて大きい請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項２３】
基板テーブルに保持された基板にパターン付けられた放射ビームを投影するように構成された投影システムを備えるリソグラフィ装置であって、前記基板が前記基板テーブルに置かれる前の前記基板テーブルの温度よりも高い温度に前記基板の温度を調整するように構成された基板温度調整ユニットをさらに備えるリソグラフィ装置。
【請求項２４】
パターン付けられた放射ビームを基板テーブルに保持された基板に露光領域を形成すべく投影するように構成された投影システムを備える走査リソグラフィ装置であって、前記基板を加熱するための加熱装置をさらに備え、前記加熱装置は、
前記リソグラフィ装置の非走査方向において前記露光領域の両側に配置された基板領域を加熱するように構成された第１加熱要素および第２加熱要素を備える走査リソグラフィ装置。
【請求項２５】
リソグラフィ装置のための基板テーブルであって、支持されていない中心部分を有する半導体プレートを備える熱センサが設けられ、前記半導体プレートの最下面に温度センサが配置されている基板テーブル。
【請求項２６】
穴が設けられた基板クランプと、前記穴を通じて延在するアームに装着された温度センサと、を備える基板テーブルであって、使用時に前記温度センサが前記基板テーブルに保持された基板に接近・離隔するように前記アームを伸縮させるように構成されたアクチュエータをさらに備える基板テーブル。
【請求項２７】
パターン付けられた放射ビームを基板テーブルに保持された基板に露光領域を形成すべく投影することと、前記基板を冷却するように冷却装置を使用することと、を備え、前記冷却装置は、前記基板テーブルの上方で前記露光領域に隣接して配置された冷却要素を備え、前記冷却要素は、前記基板から熱を除去するように働くリソグラフィ方法。
【請求項２８】
リソグラフィ装置において基板の露光前に当該基板を調整する方法であって、
前記リソグラフィ装置の基板テーブルの温度よりも高い温度に前記基板の温度を調整するように温度調整ユニットを使用することと、
前記基板を前記基板テーブルに搬送し、前記基板を前記基板テーブルにクランプするクランプを作動させることと、
前記基板を前記基板テーブルの温度に冷却し、それにより前記基板に応力を誘起することと、を備える方法。
【請求項２９】
走査リソグラフィ装置を使用して基板を露光する方法であって、
パターン付けられた放射ビームを基板テーブルに保持された基板に露光領域を形成すべく投影することと、
前記リソグラフィ装置の非走査方向において前記露光領域の両端に配置された前記基板の領域を加熱するように加熱装置を使用することと、
前記パターン付けられた放射ビームを使用して前記基板の目標部分を露光するために走査移動中に前記基板を前記露光領域および被加熱領域に対して移動させることと、を備える方法。
【請求項３０】
穴が設けられた基板クランプと、前記穴を通じて延在するアームに装着された温度センサとを備える基板テーブルを使用して温度オフセットを測定する方法であって、前記基板テーブルは、前記アームを伸縮させるように構成されたアクチュエータをさらに備え、前記基板テーブルに基板が存在しないときに前記温度センサからの出力を受けることと、前記基板テーブルに基板をロードすることと、前記温度センサを前記基板に接触させるように前記アームを伸長することと、その後に前記温度センサからの出力を受けることと、前記温度センサからの出力が変化したか否かを判定することと、を備える方法。
【請求項３１】
走査リソグラフィ装置を使用して基板を露光する方法であって、
パターン付けられた放射ビームを基板テーブルに保持された基板に湾曲した露光領域を形成すべく投影することと、
前記露光領域の両側に配置された前記基板上で湾曲した領域を冷却するように第１冷却要素および第２冷却要素を備える冷却装置を使用することと、を備え、
前記第１冷却要素は、凹状の前縁を有し、冷却ガスを供給するように構成された内側チャンバと、冷却ガスを供給するように構成され、前記内側チャンバの両側に位置する外側チャンバとを備え、
冷却ガスが前記内側チャンバに提供される前に前記外側チャンバに冷却ガスを提供すること、及び／または、前記内側チャンバから提供されるのに比べて強い冷却を前記外側チャンバから提供することをさらに備える方法。
【請求項３２】
走査リソグラフィ装置を使用して基板を露光する方法であって、
パターン付けられた放射ビームを基板テーブルに保持された基板に湾曲した露光領域を形成すべく投影することと、
前記露光領域の両側に配置された前記基板上で湾曲した領域を冷却するように複数の冷却要素を備える冷却装置を使用することと、を備え、
前記冷却装置のうちある冷却要素は、走査方向を横切って延びる軸に関して前記湾曲した露光領域の概ね鏡映である曲線を有し、
当該冷却要素が前記露光領域に先行するとき、前記冷却要素の前縁の中心点が前記基板の目標領域の始点を通過するまで前記冷却要素への冷却ガスの供給を遅らせることをさらに備える方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１６年９月２日に出願された欧州出願第１６１８６９５６．５号、２０１６年１０月５日に出願された欧州出願第１６１９２３０７．３号および２０１７年３月８日に出願された欧州出願第１７１５９７８９．１号の優先権を主張し、それらの全体が本明細書に援用される。
【０００２】
本発明は、リソグラフィ装置およびリソグラフィ方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板に与えるよう構築された機械である。リソグラフィ装置は例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に用いられる。リソグラフィ装置は、パターニングデバイス（例えば、マスク）からのパターンを、基板上に設けられた放射感応性材料（レジスト）層に例えば投影してもよい。
【０００４】
リソグラフィ装置によってパターンを基板に投影するために使用される放射の波長がその基板に形成可能なフィーチャの最小サイズを決定する。４〜２０ｎｍの範囲内にある波長を有する電磁放射であるＥＵＶ放射を使用するリソグラフィ装置は、従来の（例えば１９３ｎｍの波長をもつ電磁放射を使用しうる）リソグラフィ装置よりも小さいフィーチャを基板に形成するために使用されうる。
【０００５】
パターンを基板に投影すべく使用される放射ビームは、その基板にある実質的な量の熱を運び、基板に局所的な加熱を生じさせる。この加熱に起因する基板の局所的な膨張は、投影されるパターンを基板に既に存在するパターンに重ね合わせる精度を低減させることになる。
【発明の概要】
【０００６】
望まれうるのは、上記に特定した問題または先行技術に関連するその他の問題に対処するリソグラフィ装置を提供することである。
【０００７】
本発明の第１の態様によると、パターン付けられた放射ビームを基板テーブルに保持された基板に露光領域を形成すべく投影するように構成された投影システムを備えるリソグラフィ装置であって、前記基板を冷却するための冷却装置をさらに備え、前記冷却装置は、前記基板テーブルの上方で前記露光領域に隣接して配置された冷却要素を備え、前記冷却要素は、前記基板テーブルに保持された基板から熱を除去するように構成されているリソグラフィ装置が提供される。
【０００８】
前記冷却要素は、前記基板テーブルに保持された前記基板と熱の伝達をしてもよい。
【０００９】
前記冷却要素によって提供される冷却は、前記露光領域に近接する基板領域における加熱を局所的に抑制する。これが有利であるのは、当該領域の加熱が、基板テーブルのバール上で基板をスリップさせることになる基板膨張の原因となりがちであり、基板に投影されるパターンの精度を低減させうるからである。
【００１０】
前記冷却要素は、前記露光領域を二等分する線から３ｃｍ以内にある領域を冷却するように構成されていてもよい。
【００１１】
前記冷却要素は、前記露光領域の縁から２ｃｍ以内にある領域を冷却するように構成されていてもよい。
【００１２】
前記冷却要素は、前記リソグラフィ装置の走査方向に実質的に一致する方向に前記露光領域から離れていてもよい。
【００１３】
前記冷却要素は、前記露光領域の両側に設けられた一組の冷却要素の一方であってもよい。
【００１４】
前記冷却要素は、本体を備え、前記本体の最下面には開放した空洞が設けられ、前記空洞にガスを供給するように構成されたガス供給導管をさらに備えてもよい。ガス供給導管は、冷却要素の空洞内の圧力を制御することを可能にする。
【００１５】
前記空洞は、前記基板の上面とともに、前記ガス供給導管によって供給されたガスを受け入れる容積を形成するように構成されていてもよい。
【００１６】
前記リソグラフィ装置の非走査方向における前記冷却要素の空洞の大きさは、前記非走査方向における前記リソグラフィ装置の最大露光領域長さ以上であってもよい。
【００１７】
前記空洞は、使用時に前記基板の前記上面から１ｍｍ未満となる天井を有してもよい。
【００１８】
前記空洞の天井は、前記基板テーブルの平面に実質的に平行であってもよい。
【００１９】
前記空洞に供給されたガスの圧力と、前記空洞の天井と前記基板の表面との間隔との組み合わせは、前記基板の適応係数が前記基板から前記冷却要素の本体への熱伝達に顕著に影響しないようになっていてもよい。
【００２０】
前記空洞の天井は、傾斜しており、前記天井は、前記リソグラフィ装置の走査方向を横切る軸まわりに傾いていてもよい。
【００２１】
前記冷却要素は、ガス供給導管に接続されたチャンバを有する本体を備え、前記チャンバの床には複数の開口が設けられていてもよい。
【００２２】
前記チャンバの床にある前記複数の開口は、穴の列または穴のアレイを備えてもよい。
【００２３】
前記チャンバの床は、多孔質材料で形成され、前記複数の開口は、前記多孔質材料の孔であってもよい。
【００２４】
前記冷却要素は、格納位置から展開位置へと移動可能な少なくとも１つのシャッタをさらに備え、前記格納位置から前記展開位置への前記シャッタの移動によって前記冷却要素の床にあるいくつかの開口が閉鎖されてもよい。
【００２５】
前記少なくとも１つのシャッタは、前記シャッタが前記格納位置にあるとき前記シャッタによって閉鎖される開口が無いように構成されていてもよい。
【００２６】
前記少なくとも１つのシャッタは、前記格納位置と前記展開位置との間の中間位置に移動可能であってもよい。
【００２７】
前記冷却要素は、前記チャンバの両側に設けられた追加のチャンバを備え、前記追加のチャンバは、別の１つ又は複数のガス供給導管に接続されていてもよい。
【００２８】
前記リソグラフィ装置は、前記チャンバへのガスの供給を制御するように構成されたバルブと、前記追加のチャンバへのガスの供給を別個に制御するように構成された１つ又は複数のバルブと、をさらに備えてもよい。
【００２９】
前記冷却要素の本体は、３ｍｍ以下の厚さを有してもよい。
【００３０】
前記冷却要素の本体は、前記露光領域の縁から３ｍｍ以内に配置されていてもよい。
【００３１】
前記冷却要素の本体は、前記リソグラフィ装置の走査方向において５ｍｍ未満の最下面を有してもよい。
【００３２】
前記冷却要素の本体は、前記放射ビームに向けて面する内側傾斜面を有してもよい。
【００３３】
前記冷却要素は、前記冷却要素から熱を除去するように構成された熱除去システムを含んでもよい。
【００３４】
前記熱除去システムは、流体冷却システムであってもよい。
【００３５】
前記熱除去システムは、ペルチエ冷却器を含んでもよい。前記ペルチエ冷却器は、前記流体冷却システムと前記空洞との間に配置されていてもよい。
【００３６】
前記流体冷却システムは、ガスを冷却するように構成され、前記冷却要素から遠隔に配置された冷却器と、前記冷却要素を冷却するために、前記冷却要素に冷却された前記ガスを供給するように構成された入口導管と、前記冷却要素から前記ガスを除去するように構成された出口導管と、を備えてもよい。
【００３７】
前記入口導管と前記出口導管はともに、前記冷却要素の移動に適応させるフレキシブル部分を含んでもよい。
【００３８】
温度センサが前記入口導管に設けられていてもよく、温度センサが前記出口導管に設けられていてもよい。
【００３９】
本装置は、毎分１０リットルを超える速さで前記ガスを提供するように構成されたガス源をさらに備えてもよい。
【００４０】
本装置は、毎分２リットル未満の速さで前記ガスを提供するように構成されたガス源をさらに備えてもよい。
【００４１】
前記熱除去システムは、冷却器に接続されたヒートパイプを備えてもよい。
【００４２】
前記ヒートパイプは、鉛直方向に比べて水平方向に大きい断面形状を有してもよい。
【００４３】
前記ヒートパイプは、前記冷却要素の移動に適応させるフレキシブル部分を含んでもよい。
【００４４】
前記ヒートパイプは、マイクロヒートパイプであってもよい。
【００４５】
前記流体冷却システムは、ポンプ、コンデンサ、およびアキュムレータを備える二相冷却システムであってもよい。
【００４６】
前記二相冷却システムは、前記冷却要素に設けられた温度センサをさらに備えてもよい。
【００４７】
前記流体冷却システムは、熱交換器に設けられた狭窄部を含み、前記狭窄部は、前記冷却要素を冷却するよう使用されるガスを冷却するように構成されていてもよい。
【００４８】
前記冷却要素には、ヒータが設けられていてもよい。
【００４９】
ペルチエ冷却器は、前記流体冷却システムと前記空洞との間に配置されていてもよい。
【００５０】
前記リソグラフィ装置は、２００パスカル以上の圧力でガスを供給するように構成されたガス供給部をさらに備えてもよい。前記ガス供給部は、１００ｋＰａ以上の圧力でガスを供給するように構成されていてもよい。前記ガス供給部は、５００ｋＰａ以上の圧力でガスを供給するように構成されていてもよい。どのような圧力でも熱除去に適切でありうるが、ガス圧力を増加させることによってガス密度が増加され、それによる高いガス密度で熱はより効率的に除去されることができる。
【００５１】
前記冷却要素は、使用中に前記基板から２０ミクロン以上の間隔を有するように構成されていてもよい。
【００５２】
前記冷却要素は、使用中に前記基板から２００ミクロン以下の間隔を有するように構成されていてもよい。
【００５３】
前記冷却要素は、前記冷却要素と前記基板との間に起こる接触を防止または抑止するクッションとして働く前記冷却要素下方からの外向きガス流れを提供するように構成されていてもよい。
【００５４】
前記冷却要素は、予期されない動きが検出された場合に前記基板から前記冷却要素を引き寄せるように構成された格納機構を含む支持部に設けられていてもよい。
【００５５】
前記冷却要素は、液滴を前記基板へと方向付けるように設けられたノズルのアレイを備えてもよい。
【００５６】
前記冷却要素は、使用中に前記基板から５０ミクロン以上の間隔を有するように構成されていてもよい。
【００５７】
前記冷却要素は、使用中に前記基板から１ミリメートル以上の間隔を有するように構成されていてもよい。
【００５８】
前記リソグラフィ装置の非走査方向における前記冷却要素の前記ノズルのアレイの大きさは、前記非走査方向における前記リソグラフィ装置の最大露光領域長さ以上であってもよい。
【００５９】
前記ノズルのアレイは、ノズルが前記冷却要素の底面にわたって均等に分布している二次元アレイであってもよい。
【００６０】
前記ノズルは、数十ミクロンのオーダまたはそれより小さい直径をもつ液滴を提供するように構成されていてもよい。
【００６１】
前記冷却要素は、前記基板から熱を除去するよう選択された第１温度に冷却されるように設けられた第１部分と、前記第１部分よりも高い温度で動作するように設けられた第２部分とを備えてもよい。
【００６２】
「暖かい」（または非冷却の）駆動本体を設けることによって、温度冷却にさらされる基板の領域を露光領域に局所化することがより容易になりうる。
【００６３】
前記第２部分は、周囲温度で動作するように設けられていてもよい。
【００６４】
前記第２部分には、前記冷却要素の熱伝達率を調整するように前記基板からの前記第１部分の距離を増減するアクチュエータが設けられていてもよい。
【００６５】
前記第１部分は、セラミックス材料で構築されていてもよい。
【００６６】
前記第１部分は、複数の層から形成されていてもよい。
【００６７】
前記第１部分は、前記放射ビームが通過するスリットを有するプレートを備えてもよい。
【００６８】
前記リソグラフィ装置は、前記冷却要素の第１の部分と前記基板との間に、前記第１の部分によって前記基板から除去される熱の量を低減するように配置された熱シールドをさらに備えてもよい。
【００６９】
前記冷却要素は、前記放射ビームを受けるための冷却スリットを定め、前記第１の部分は、前記冷却スリットを囲んでいてもよい。
【００７０】
前記熱シールドは、温度制御機構を備えてもよい。
【００７１】
前記温度制御機構は、流体冷却及び／または加熱システム、複数の加熱要素、複数の温度センサのうち少なくとも１つを備えてもよい。
【００７２】
前記リソグラフィ装置は、前記冷却要素が第２熱シールドと前記基板との間にあるように配置された第２熱シールドをさらに備えてもよい。
【００７３】
第２熱シールドを冷却要素の上方に設けることによって、冷却要素は、周囲環境からより効果的に隔離される。第２熱シールドは、第１熱シールドと同様に構築されていてもよい。
【００７４】
前記床は、前記床の温度を決定するように設けられた１つ又は複数の温度センサを備えてもよい。
【００７５】
前記１つ又は複数の温度センサは、抵抗温度計を備えてもよい。
【００７６】
前記温度センサは、ＰＴ１００センサまたはＰＴ１０００センサなどの白金抵抗（ＰＴ）温度計であってもよい。
【００７７】
前記リソグラフィ装置は、前記冷却要素から前記基板への供給のために前記冷却要素にガスを供給するガス供給導管と、前記ガス供給導管内でのガス流れを選択的に制限するためのバルブであって、ハウジング部とスライド部材とを備え、前記ガス供給導管に接続された流体入口と、流体出口との間に導管を定めるバルブと、をさらに備えてもよい。前記スライド部材は、前記導管が制限されない第１位置と前記導管が部分的に制限される第２位置との間でスライド可能であってもよい。前記スライド部材は、前記ハウジングと物理的に接触していなくてもよい。
【００７８】
前記スライド部材は、前記バルブを形成すべく前記スライド部材と協働する前記ハウジングの表面の垂線に直交する軸に沿ってスライドしてもよい。この構成は、ハウジングとスライド部材との間の接触を殆ど又は全くなしとすることによってハウジングとスライド部材との間の摩擦の低減をもたらし、これはバルブによって生成されるパーティクルを少なくしうる。バルブを通じたガスの漏れが見積もられ、またはモデル化されてもよい。
【００７９】
前記冷却要素の冷却表面は、非平坦の三次元構造を備えてもよい。
【００８０】
三次元構造は、冷却表面の熱的適応係数を増加させうる。試験においてはこうした構造を冷却要素の冷却表面に設けることによって実効的な熱的適応係数はおよそ１０％から１５％増加しうる。三次元構造は、冷却表面の熱的適応係数に影響する（例えばパーティクル汚染などの）変化に対し熱伝達率をより鈍感にさせうる。
【００８１】
冷却本体は、前記冷却要素と前記基板との間に存在するガスによって提供される冷却を制御するように曲げ可能であってもよい。
【００８２】
前記冷却本体は、前記冷却本体を曲げるように設けられた１つ又は複数のピエゾアクチュエータを備えてもよい。前記冷却本体は、例えば、前記露光領域の中心よりも前記露光領域の縁で強い冷却が提供されるように曲げられるように設けられていてもよい。一実施形態においては、放物線プロファイルを有するように前記冷却本体を曲げることによって中心よりも縁で強い冷却が提供される。
【００８３】
前記リソグラフィ装置は、光学センサ装置をさらに備えてもよい。前記光学センサ装置は、光学センサと、前記光学センサ装置を加熱するように設けられたヒータと、を備えてもよい。このようにして、光学センサの冷却を制御することができる。例えば、光学センサを冷却しないことが望まれる場合、または冷却本体によって提供されるよりも少ない光学センサ冷却が望まれる場合には、ヒータが、光学センサへの冷却本体の影響を緩和するよう使用されてもよい。
【００８４】
前記光学センサ装置は、前記光学センサの温度を決定するように設けられた温度センサをさらに備えてもよい。
【００８５】
前記光学センサ装置は、前記基板テーブルに設けられていてもよい。前記光学センサ装置は、前記リソグラフィ装置のアライメントセンサの一部を形成してもよい。
【００８６】
本発明の第２の態様によると、パターン付けられた放射ビームを基板テーブルに保持された基板に露光領域を形成すべく投影することと、前記基板を冷却するように冷却装置を使用することと、を備え、前記冷却装置は、前記基板テーブルの上方で前記露光領域に隣接して配置された冷却要素を備え、前記冷却要素は、前記基板から熱を除去するように働くリソグラフィ方法が提供される。
【００８７】
前記冷却要素は、前記基板テーブルに保持された前記基板と熱の伝達をしてもよい。
【００８８】
前記冷却要素は、前記露光領域を二等分する線から３ｃｍ以内にある領域を冷却するように構成されていてもよい。
【００８９】
前記冷却要素は、前記露光領域の縁から２ｃｍ以内にある領域を冷却するように構成されていてもよい。
【００９０】
前記冷却要素は、本体と、前記本体の最下面に設けられた開放した空洞とを備え、前記開放した空洞と前記基板の上面が容積を形成し、前記容積にガスを供給するように構成されたガス供給導管をさらに備えてもよい。
【００９１】
前記空洞は、前記基板の前記上面から１ｍｍ未満となる天井を有してもよい。
【００９２】
前記冷却要素は、ガス供給導管に接続されたチャンバを有する本体を備え、前記チャンバの床には１つ又は複数の開口が設けられていてもよい。
【００９３】
前記ガスは、２００パスカル以上の圧力で前記容積に供給されてもよい。前記ガスは、１００ｋＰａ以上の圧力で前記容積に供給されてもよい。前記ガスは、５００ｋＰａ以上の圧力で前記容積に供給されてもよい。
【００９４】
前記冷却要素は、前記基板から２０ミクロン以上離れていてもよい。
【００９５】
前記冷却要素は、前記基板から２００ミクロン以下離れていてもよい。
【００９６】
前記冷却要素は、液滴を前記基板へと方向付けるノズルのアレイを備えてもよい。
【００９７】
前記冷却要素は、前記基板から５０ミクロン以上離れていてもよい。
【００９８】
前記冷却要素は、前記基板から１ミリメートル以上離れていてもよい。
【００９９】
前記リソグラフィ装置の非走査方向における前記冷却要素の前記ノズルのアレイの大きさは、前記非走査方向における前記リソグラフィ装置の最大露光領域長さ以上であってもよい。
【０１００】
前記ノズルのアレイは、前記基板に液滴の均等な分布を提供するように設けられていてもよい。
【０１０１】
前記液体は、水であってもよい。
【０１０２】
前記基板テーブルに設けられた光学センサは、前記光学センサへの前記冷却装置の作用に対抗するように加熱されてもよい。
【０１０３】
本発明の第３の態様によると、パターン付けられた放射ビームを基板テーブルに保持された基板に投影するように構成された投影システムを備えるリソグラフィ装置であって、前記基板が前記基板テーブルに置かれる前の前記基板テーブルの温度よりも高い温度に前記基板の温度を調整するように構成された基板温度調整ユニットをさらに備えるリソグラフィ装置が提供される。
【０１０４】
これが有利であるのは、その後に基板が基板テーブルに置かれて基板テーブルの温度に冷却され、それにより基板に応力が導入されるからである。基板に導入される応力は、基板の外縁を基板の中心に向けて内側に引く傾向をもつ。放射ビームを使用して基板にパターンを与えるとき、放射ビームは基板を加熱して、基板の外縁を基板の中心から離れるよう外側に押す傾向をもつ応力を導入する。基板の冷却中に既に導入された応力は、基板の加熱によって生じる応力と少なくとも部分的に対抗し、基板に課される合計の応力は低減される。
【０１０５】
前記基板温度調整ユニットは、前記基板テーブルの温度より最大でおよそ０．５℃高い温度に前記基板の温度を調整するように構成されていてもよい。
【０１０６】
本発明の第４の態様によると、リソグラフィ装置において基板の露光前に当該基板を調整する方法であって、前記リソグラフィ装置の基板テーブルの温度よりも高い温度に前記基板の温度を調整するように温度調整ユニットを使用することと、前記基板を前記基板テーブルに搬送し、前記基板を前記基板テーブルにクランプするクランプを作動させることと、前記基板を前記基板テーブルの温度に冷却し、それにより前記基板に応力を誘起することと、を備える方法が提供される。
【０１０７】
本発明の第５の態様によると、パターン付けられた放射ビームを基板テーブルに保持された基板に露光領域を形成すべく投影するように構成された投影システムを備える走査リソグラフィ装置であって、前記基板を加熱するための加熱装置をさらに備え、前記加熱装置は、前記リソグラフィ装置の非走査方向において前記露光領域の両側に配置された基板領域を加熱するように構成された第１加熱要素および第２加熱要素を備える走査リソグラフィ装置が提供される。
【０１０８】
この加熱装置が有利であるのは、非走査方向における露光領域の端での基板の歪みを防止または低減するからである。これは、リソグラフィ装置のオーバレイ性能を改善することを可能にする。
【０１０９】
前記第１加熱要素および前記第２加熱要素は、前記基板テーブルの上方に配置され、前記リソグラフィ装置の非走査方向において前記露光領域の両端に配置されていてもよい。
【０１１０】
前記第１加熱要素および前記第２加熱要素は、前記非走査方向に前記露光領域に隣接していてもよい。
【０１１１】
前記第１加熱要素および前記第２加熱要素は、前記非走査方向に前記露光領域と重なる領域を加熱するように構成されていてもよい。
【０１１２】
前記第１加熱要素および前記第２加熱要素は、熱を受ける領域がそれら加熱装置のフットプリントを越えるようにいくらか外側に発散する熱を発するように構成されていてもよい。
【０１１３】
前記第１加熱要素および前記第２加熱要素は、前記露光領域の前記走査方向におけるサイズに概ね相当する前記走査方向におけるサイズを有する領域を加熱するように構成されていてもよい。
【０１１４】
前記第１加熱要素および前記第２加熱要素はそれぞれ、前記露光領域の前記非走査方向におけるサイズより小さい前記非走査方向におけるサイズを有する領域を加熱するように構成されていてもよい。
【０１１５】
前記第１加熱要素および前記第２加熱要素は、前記露光領域の前記非走査方向におけるサイズの半分より小さい前記非走査方向におけるサイズを有する領域を加熱するように構成されていてもよい。
【０１１６】
また、加熱領域は、走査方向において、露光領域に比べて大きいサイズを有してもよい。加熱領域における加熱は、均一である必要はない。
【０１１７】
前記加熱要素はそれぞれ、ＬＥＤのアレイを備えてもよい。
【０１１８】
前記ＬＥＤは、赤外放射を発するように構成されていてもよい。
【０１１９】
前記ＬＥＤの少なくともいくつかは、基板に入射する前に前記パターン付けられた放射ビームと重なるように発散する放射ビームを発するように構成されていてもよい。
【０１２０】
前記第１加熱要素および前記第２加熱要素は、前記リソグラフィ装置の前記非走査方向に前記露光領域の両端に配置された前記基板領域を加熱するレーザビームを提供するように構成された１つ又は複数のレーザを備えてもよい。
【０１２１】
前記１つ又は複数のレーザおよび関連する光学系は、前記レーザビームが、前記基板に入射する前に、前記リソグラフィ装置の投影システムハウジングの床に配置された開口を通過するように構成されていてもよい。
【０１２２】
前記１つ又は複数のレーザは、前記リソグラフィ装置の投影システムハウジングの外側に配置されていてもよい。
【０１２３】
投影システムハウジングには、前記レーザビームを前記投影システムハウジング内へと通過させる窓が設けられていてもよい。
【０１２４】
前記走査リソグラフィ装置は、前記投影システムハウジング内のアクチュエータに装着されたミラーをさらに備え、前記ミラーは、前記レーザビームの方向を変化させるように動作可能であり、それにより前記レーザビームによって加熱される前記基板領域を異なる位置に移動させてもよい。
【０１２５】
前記走査リソグラフィ装置は、前記基板テーブルの上方に配置され、前記リソグラフィ装置の走査方向に前記露光領域の一方側に配置された冷却要素をさらに備えてもよい。
【０１２６】
前記走査リソグラフィ装置は、前記基板テーブルの上方に配置され、前記リソグラフィ装置の走査方向に前記露光領域の反対側に配置された追加の冷却要素をさらに備えてもよい。
【０１２７】
本発明の第６の態様によると、走査リソグラフィ装置を使用して基板を露光する方法であって、パターン付けられた放射ビームを基板テーブルに保持された基板に露光領域を形成すべく投影することと、前記リソグラフィ装置の非走査方向において前記露光領域の両端に配置された前記基板の領域を加熱するように加熱装置を使用することと、前記パターン付けられた放射ビームを使用して前記基板の目標部分を露光するために走査移動中に前記基板を前記露光領域および被加熱領域に対して移動させることと、を備える方法が提供される。
【０１２８】
露光される次の目標部分が、露光された目標部分と前記非走査方向に隣接せず、少なくとも１つの介在する目標部分によって前記露光された目標部分から前記非走査方向に離れていてもよい。
【０１２９】
前記方法は、前記リソグラフィ装置の走査方向に前記露光領域の少なくとも一方側に隣接して配置された前記基板の領域を冷却するように冷却装置を使用することをさらに備えてもよい。
【０１３０】
本発明の第１の態様のリソグラフィ装置は、遠隔温度検出システムをさらに備え、前記遠隔温度検出システムは、前記基板の目標領域から発せられる熱放射を検出するように構成されたフォトディテクタを備えてもよい。
【０１３１】
前記遠隔温度検出システムは、シールディングをさらに備え、前記シールディングは、前記フォトディテクタに入る実質的にすべての放射が前記目標領域から進んでくるように前記フォトディテクタおよび前記目標領域に対して設けられていてもよい。
【０１３２】
前記遠隔温度検出システムは、制御表面をさらに備え、前記制御表面は、既知の温度を有し、前記目標領域から前記フォトディテクタに向けて反射する実質的にすべての放射が前記制御表面を起源とするように前記目標領域に対して設けられていてもよい。
【０１３３】
前記フォトディテクタは、アップコンバージョンフォトディテクタであってもよい。
【０１３４】
前記フォトディテクタは、約２μｍから約５μｍの範囲の波長を有する放射を検出するように構成されていてもよい。
【０１３５】
前記フォトディテクタは、前記投影システムに配置されていてもよい。
【０１３６】
前記フォトディテクタは、前記冷却装置に配置されていてもよい。
【０１３７】
前記フォトディテクタは、多数のピクセルを備え、異なるピクセルが前記目標領域の異なる部分から発せられる放射を検出するように構成されていてもよい。
【０１３８】
前記フォトディテクタは、第１グループのピクセルが前記基板の被加熱領域によって発せられる放射を受け、第２グループのピクセルが前記基板の被冷却領域によって発せられる放射を受け、第３グループのピクセルが前記基板の周囲領域によって発せられる放射を受けるように前記目標領域に対して設けられていてもよい。
【０１３９】
前記遠隔温度検出システムは、２以上のフォトディテクタを備えてもよい。
【０１４０】
前記フォトディテクタのサンプルレートは、約１Ｈｚから約１０Ｈｚの範囲にあってもよい。
【０１４１】
前記シールディングは、細長中空管を備えてもよい。
【０１４２】
前記シールディングは、アパーチャを有するプレートを備えてもよい。
【０１４３】
前記制御表面は、前記制御表面を冷却するように構成された冷却システムを備えてもよい。
【０１４４】
前記制御表面は、約０．２未満の放射率を有してもよい。
【０１４５】
前記遠隔温度検出システムは、前記冷却装置を制御するように構成された制御ループの一部を形成してもよい。
【０１４６】
本発明の第２の態様の方法は、前記基板の目標領域の温度を遠隔に測定することと、前記冷却装置によって提供される前記基板の冷却を制御するために前記温度の測定を使用することと、をさらに備えてもよい。
【０１４７】
前記遠隔に測定することは、前記目標領域によって発せられる熱放射を検出することを備えてもよい。
【０１４８】
前記検出することは、前記熱放射よりも短い波長を有する放射に前記熱放射をアップコンバートすることと、前記アップコンバートされた放射を検出することと、を備えてもよい。
【０１４９】
前記方法は、前記基板の異なる複数の目標領域の温度を測定することと、前記基板の前記目標領域の相対温度を決定するために測定結果を比較することと、をさらに備えてもよい。
【０１５０】
前記異なる複数の目標領域は、前記基板の異なる複数の目標部分内の対応する領域を占めてもよい。
【０１５１】
前記方法は、前記目標領域の放射特性を決定することをさらに備えてもよい。
【０１５２】
前記放射特性は、フーリエ変換赤外分光法を使用して決定されてもよい。
【０１５３】
前記方法は、決定された前記目標領域の放射特性および前記目標領域によって発せられた測定された熱放射を前記目標領域の絶対温度を決定するよう使用することをさらに備えてもよい。
【０１５４】
前記目標領域の温度は、前記パターン付けられた放射ビームの投影中に測定されてもよい。
【０１５５】
前記方法は、前記パターン付けられた放射ビームの投影前に前記目標領域の温度を測定することと、前記パターン付けられた放射ビームの投影後に前記目標領域の温度を測定することと、前記基板に提供される冷却を制御するよう前記温度の測定結果を比較することと、をさらに備えてもよい。
【０１５６】
本発明の第７の態様によると、リソグラフィ装置のための基板テーブルであって、支持されていない中心部分を有する半導体プレートを備える熱センサが設けられ、前記半導体プレートの最下面に温度センサが配置されている基板テーブルが提供される。
【０１５７】
有利には、熱センサは、リソグラフィ装置の放射ビームによって提供される加熱の大きさに比較して冷却装置によって提供される冷却の大きさの測定を可能にする。
【０１５８】
前記基板テーブルは、リソグラフィ装置の一部を形成してもよい。
【０１５９】
前記半導体プレートは、その外周が支持部によって保持されていてもよい。
【０１６０】
前記半導体プレートは、３００ミクロン以下の厚さを有してもよい。
【０１６１】
前記半導体プレートは、シリコンプレートであってもよい。
【０１６２】
前記温度センサは、前記半導体プレートの前記最下面に配置された温度センサのアレイのうちの１つであってもよい。
【０１６３】
前記温度センサのアレイは、温度センサのラインであってもよい。
【０１６４】
本発明の第８の態様によると、穴が設けられた基板クランプと、前記穴を通じて延在するアームに装着された温度センサと、を備える基板テーブルであって、使用時に前記温度センサが前記基板テーブルに保持された基板に接近・離隔するように前記アームを伸縮させるように構成されたアクチュエータをさらに備える基板テーブルが提供される。
【０１６５】
温度センサが基板テーブルに保持された基板から離隔しうるので、リソグラフィ装置による露光中に温度センサが基板の歪みを生じさせることが回避される。
【０１６６】
前記基板テーブルは、リソグラフィ装置の一部を形成してもよい。
【０１６７】
前記アームは、断熱材料で形成されていてもよい。
【０１６８】
本発明の第９の態様によると、穴が設けられた基板クランプと、前記穴を通じて延在するアームに装着された温度センサとを備える基板テーブルを使用して温度オフセットを測定する方法であって、前記基板テーブルは、前記アームを伸縮させるように構成されたアクチュエータをさらに備え、前記基板テーブルに基板が存在しないときに前記温度センサからの出力を受けることと、前記基板テーブルに基板をロードすることと、前記温度センサを前記基板に接触させるように前記アームを伸長することと、その後に前記温度センサからの出力を受けることと、前記温度センサからの出力が変化したか否かを判定することと、を備える方法が提供される。
【０１６９】
この方法は、基板が基板テーブルにロードされたとき基板が基板テーブルと異なる温度を有するか否かを判定する簡単で便利な手法を提供する。
【０１７０】
前記方法は、前記基板テーブルの温度と前記基板の温度との間の温度オフセットを決定するよう前記温度センサからの出力の変化を使用することをさらに備えてもよい。
【０１７１】
本発明の第１の態様のリソグラフィ装置は、走査リソグラフィ装置であってもよく、湾曲した露光領域を形成するように構成されていてもよい。前記冷却装置の複数の冷却要素は、湾曲しており、第１冷却要素が凹状の前縁を有し、前記第１冷却要素は、冷却ガスを供給するように構成された内側チャンバと、冷却ガスを供給するように構成され、前記内側チャンバの両側に位置する外側チャンバとを備えてもよい。
【０１７２】
上述の構成は、有利には、湾曲した露光領域によって生じる基板の三次の歪みの低減をもたらす。
【０１７３】
前記リソグラフィ装置は、前記内側チャンバへの冷却ガスの供給と前記外側チャンバへの冷却ガスの供給とを独立に制御するように構成されたバルブをさらに備えてもよい。
【０１７４】
前記第２冷却要素は、凸状の前縁を有してもよい。
【０１７５】
前記第２冷却チャンバは、冷却ガスを供給するように構成された単一のチャンバを備えてもよい。
【０１７６】
本発明の第９の態様によると、走査リソグラフィ装置を使用して基板を露光する方法であって、パターン付けられた放射ビームを基板テーブルに保持された基板に湾曲した露光領域を形成すべく投影することと、前記露光領域の両側に配置された前記基板上で湾曲した領域を冷却するように第１冷却要素および第２冷却要素を備える冷却装置を使用することと、を備え、前記第１冷却要素は、凹状の前縁を有し、冷却ガスを供給するように構成された内側チャンバと、冷却ガスを供給するように構成され、前記内側チャンバの両側に位置する外側チャンバとを備え、冷却ガスが前記内側チャンバに提供される前に前記外側チャンバに冷却ガスを提供すること、及び／または、前記内側チャンバから提供されるのに比べて強い冷却を前記外側チャンバから提供することをさらに備える方法が提供される。
【０１７７】
この方法は、有利には、湾曲した露光領域によって生じる基板の三次の歪みを低減する。
【０１７８】
本発明の第１の態様のリソグラフィ装置の冷却要素は、湾曲しており、前記リソグラフィ装置は、湾曲した露光領域を形成するように構成された走査リソグラフィ装置であってもよい。前記冷却装置のうちある冷却要素は、前記走査方向を横切って延びる軸に関して前記湾曲した露光領域の概ね鏡映である曲線を有してもよい。
【０１７９】
上述の構成は、有利には、湾曲した露光領域によって生じる基板の三次の歪みの低減をもたらす。
【０１８０】
前記冷却装置の他の冷却要素は、前記湾曲した露光領域に概ね一致する曲線を有してもよい。
【０１８１】
本発明の第１０の態様によると、走査リソグラフィ装置を使用して基板を露光する方法であって、パターン付けられた放射ビームを基板テーブルに保持された基板に湾曲した露光領域を形成すべく投影することと、前記露光領域の両側に配置された前記基板上で湾曲した領域を冷却するように複数の冷却要素を備える冷却装置を使用することと、を備え、前記冷却装置のうちある冷却要素は、前記走査方向を横切って延びる軸に関して前記湾曲した露光領域の概ね鏡映である曲線を有し、当該冷却要素が前記露光領域に先行するとき、前記冷却要素の前縁の中心点が前記基板の目標領域の始点を通過するまで前記冷却要素への冷却ガスの供給を遅らせることをさらに備える方法が提供される。
【０１８２】
この方法は、有利には、湾曲した露光領域によって生じる基板の三次の歪みを低減する。
【０１８３】
本発明の第１の態様のリソグラフィ装置は、走査リソグラフィ装置であってもよく、湾曲した露光領域を形成するように構成されていてもよい。前記冷却装置のうちある冷却要素は、使用時に床部材の外端が床部材の中心部分よりも基板Ｗに近くなるように、前記走査方向を横切って湾曲した床部材を有してもよい。
【０１８４】
上述の構成は、有利には、湾曲した露光領域によって生じる基板の三次の歪みの低減をもたらす。
【０１８５】
ピエゾアクチュエータが前記床部材の端に設けられていてもよい。
【０１８６】
前記リソグラフィ装置は、走査リソグラフィ装置であってもよく、湾曲した露光領域を形成するように構成され、前記冷却装置のうちある冷却要素は、前記走査方向を横切る方向に沿って密度が変化する開口が設けられた床を有し、前記床の外端に設けられた開口の密度が前記床の中心部分に比べて大きくてもよい。
【０１８７】
上述の構成は、有利には、湾曲した露光領域によって生じる基板の三次の歪みの低減をもたらす。
【０１８８】
本発明の異なる態様についての特徴どうしが組み合わされてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１８９】
【図１】本発明のある実施の形態に係るリソグラフィ装置および放射源を備えるリソグラフィシステムを概略的に示す。
【図２】リソグラフィ装置の放射源を概略的に示す。
【図３】リソグラフィ装置の冷却装置の一方側から見た断面図および下方から見た図を概略的に示す。
【図４】より詳細に冷却装置を示す概略図である。
【図５】冷却装置の代替的な実施の形態を概略的に示す。
【図６】本発明の実施の形態への適応係数の影響を示すグラフである。
【図７】本発明のある実施の形態に設けられた代替的な熱除去システムを概略的に示す。
【図８】本発明のある実施の形態に設けられた更なる代替的な熱除去システムを概略的に示す。
【図９】本発明のある実施の形態に設けられた更なる代替的な熱除去システムを概略的に示す。
【図１０】本発明のある実施の形態の一部を形成しうる更なる代替的な熱除去システムを概略的に示す。
【図１１】本発明のある実施の形態に係る冷却要素の断面を概略的に示す。
【図１２】図１１の実施の形態を下方から見た図を概略的に示す。
【図１３】本発明の代替的な実施の形態に係る冷却要素の断面を概略的に示す。
【図１４】図１３の実施の形態を下方から見た図を概略的に示す。
【図１５】本発明の代替的な実施の形態に係る冷却要素の断面を概略的に示す。
【図１６】図１５の実施の形態の冷却要素を備える冷却装置を下方から見た図を概略的に示す。
【図１７ａ】本書に述べるある実施の形態に係る冷却装置を上方から見た図を概略的に示す。
【図１７ｂ】図１７ａの冷却装置の冷却プレートを下方から見た図を概略的に示す。
【図１８】図１７ｂの冷却プレートの例示的な構成の斜視図を概略的に示す。
【図１９】本書に述べるある実施の形態に係る熱シールドを有する冷却装置を概略的に示す。
【図２０】本書に述べる代替的な実施の形態に係る熱シールドを有する冷却装置を概略的に示す。
【図２１】本書に述べる代替的な実施の形態に係る熱シールドを有する冷却装置を概略的に示す。
【図２２】本書に述べるある実施の形態に係る冷却装置を概略的に示す。
【図２３】本書に述べるある実施の形態に係る冷却装置を概略的に示す。
【図２４】本書に述べるある実施の形態に係る冷却装置を概略的に示す。
【図２５】本書に述べる実施の形態と組み合わせて使用されうるバルブを概略的に示す。
【図２６】本書に述べる実施の形態と組み合わせて使用されうる代替的なバルブを概略的に示す。
【図２７】本書に述べるある実施の形態に係る冷却要素を概略的に示す。
【図２８】本書に述べるある実施の形態に係る冷却要素の曲げを概略的に示す。
【図２９】本書に述べるある実施の形態に係る複数の個別に制御可能なチャンバを有する冷却要素を概略的に示す。
【図３０】本発明の代替的な実施の形態に係るリソグラフィ装置の冷却装置を概略的に示す。
【図３１】本発明のある実施の形態に係るリソグラフィ装置の加熱装置を概略的に示す。
【図３２】図３１に示される加熱装置の効果を概略的に示す。
【図３３】本発明の代替的な実施の形態に係るリソグラフィ装置の加熱装置を概略的に示す。
【図３４】本発明の更なる代替的な実施の形態に係るリソグラフィ装置の加熱装置を概略的に示す。
【図３５】図３１から図３４に示される実施の形態を使用する基板の走査露光を概略的に示す。
【図３６】本発明のある実施の形態に係る遠隔温度検出システムを概略的に示す。
【図３７】本発明の代替的な実施の形態に係り、上方から見た冷却装置および基板と、遠隔温度検出システムによって測定される基板の目標領域を概略的に示す。
【図３８】本発明の更なる代替的な実施の形態に係り、遠隔温度検出システムによって測定される基板の２つの目標領域を冷却装置のスリットを通じて見た図を概略的に示す。
【図３９】本発明のある実施の形態に係る遠隔温度検出システムを使用する基板の目標領域の温度を測定する方法を概略的に示す。
【図４０】本発明のある実施の形態に係る熱センサが設けられた基板テーブルを概略的に示す。
【図４１】熱センサの断面を概略的に示す。
【図４２】本発明のある実施の形態に係る温度センサが設けられた基板テーブルを概略的に示す。
【図４３】本発明のある実施の形態の一部を形成しうる露光領域を基板の目標領域とともに概略的に示す。
【図４４】本発明のある実施の形態に係る冷却装置を概略的に示す。
【図４５】本発明の代替的な実施の形態に係る冷却装置を概略的に示す。
【図４６】本発明の更なる代替的な実施の形態に係る冷却装置を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【０１９０】
図１は、本発明のある実施の形態に係る冷却装置を含むリソグラフィシステムを示す。リソグラフィシステムは、放射源ＳＯとリソグラフィ装置ＬＡを備える。放射源ＳＯは、極紫外（ＥＵＶ）放射ビームＢを生成するように構成されている。リソグラフィ装置ＬＡは、照明システムＩＬと、パターニングデバイスＭＡ（例えばマスク）を支持するよう構成された支持構造ＭＴと、投影システムＰＳと、基板Ｗを支持するよう構成された基板テーブルＷＴと、を備える。照明システムＩＬは、放射ビームＢを、パターニングデバイスＭＡに入射する前に調整するよう構成されている。投影システムは、（マスクＭＡによってパターンを付与された）放射ビームＢを基板Ｗに投影するよう構成されている。基板Ｗは、以前に形成されたパターンを含んでもよい。その場合、リソグラフィ装置は、基板Ｗに以前に形成されたパターンにパターン付き放射ビームＢを位置合わせする。
【０１９１】
放射源ＳＯ、照明システムＩＬ、投影システムＰＳはいずれも、外部環境から隔離されるように構築され配設されていてもよい。大気圧より低い圧力でガス（例えば水素）が放射源ＳＯに提供されてもよい。真空が照明システムＩＬ及び／または投影システムＰＳに提供されてもよい。大気圧よりかなり低い圧力で少量のガス（例えば水素）が照明システムＩＬ及び／または投影システムＰＳに提供されてもよい。
【０１９２】
図１に示される放射源ＳＯは、レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）源とも称される形式のものである。例えばＣＯ２レーザでありうるレーザ１は、レーザビーム２を介して、燃料放出器３から提供されるスズ（Ｓｎ）などの燃料へとエネルギーを付与するように設けられている。以下の説明ではスズに言及するが、任意の適切な燃料が使用されてもよい。燃料は例えば液体の形式をとってもよく、例えば金属または合金であってもよい。燃料放出器３は、プラズマ形成領域４に向かう軌道に沿ってスズを例えば滴の形で方向付けるように構成されたノズルを備えてもよい。レーザビーム２は、プラズマ形成領域４でスズに入射する。スズへのレーザエネルギーの付与によってプラズマ形成領域４にプラズマ７が生成される。ＥＵＶ放射を含む放射がプラズマ７から、プラズマのイオンの脱励起および再結合の間に放出される。
【０１９３】
ＥＵＶ放射は、近垂直入射放射コレクタ５（より一般には垂直入射放射コレクタとも称されることもある）によって集光および集束される。コレクタ５は、ＥＵＶ放射（例えば、１３．５ｎｍなど所望の波長を有するＥＵＶ放射）を反射するように設けられた多層構造を有してもよい。コレクタ５は、２つの楕円焦点を有する楕円構成を有してもよい。第１焦点がプラズマ形成領域４にあってもよく、第２焦点が後述の中間焦点６にあってもよい。
【０１９４】
レーザ１は、放射源ＳＯから分離されていてもよい。その場合、レーザビーム２は、適切な方向変更ミラー及び／またはビームエキスパンダ及び／または他の光学系を例えば備えるビーム搬送システム（図示せず）の助けにより、レーザ１から放射源ＳＯへと受け渡されてもよい。レーザ１は放射源ＳＯとともに、放射システムとみなされてもよい。
【０１９５】
コレクタ５によって反射された放射は放射ビームＢを形成する。放射ビームＢは、プラズマ形成領域４の像を形成する点６に集束され、これは照明システムＩＬにとって仮想放射源として働く。放射ビームＢが集束される点６は、中間焦点とも称されうる。放射源ＳＯは、中間焦点６が放射源の包囲構造９における開口８またはその近傍に配置されるように設けられている。
【０１９６】
放射ビームＢは放射源ＳＯから、放射ビームを調整するように構成された照明システムＩＬへと通過する。照明システムＩＬは、ファセットフィールドミラーデバイス１０とファセット瞳ミラーデバイス１１とを含んでもよい。ファセットフィールドミラーデバイス１０およびファセット瞳ミラーデバイス１１は、放射ビームＢに所望の断面形状および所望の角度分布を提供する。放射ビームＢは、照明システムＩＬを通過し、支持構造ＭＴに保持されたパターニングデバイスＭＡに入射する。パターニングデバイスＭＡは、放射ビームＢを反射しパターンを付与する。照明システムＩＬは、ファセットフィールドミラーデバイス１０およびファセット瞳ミラーデバイス１１に加えてまたはこれに代えて、他のミラーまたはデバイスを含んでもよい。
【０１９７】
パターニングデバイスＭＡでの反射に続いて、パターン付けられた放射ビームＢは投影システムＰＳに進入する。投影システムは、放射ビームＢを基板テーブルＷＴによって保持された基板Ｗに投影するように構成された複数のミラーを備える。投影システムＰＳは、パターニングデバイスＭＡ上の対応するフィーチャより小さいフィーチャをもつ像を形成するように放射ビームに縮小率を適用してもよい。例えば４倍の縮小率が適用されてもよい。投影システムＰＳは図１において２つのミラーを有するが、投影システムは任意の数（例えば６つ）のミラーを含みうる。
【０１９８】
冷却装置４０は、基板Ｗの上方に配置されている。冷却装置４０は、放射ビームＢの近傍で基板の局所的な冷却を提供する。冷却装置４０は詳細に後述される。基板Ｗを加熱するように構成された基板温度調整ユニットＡＵも図１に示されている。温度調整ユニットＡＵは詳細に後述される。リソグラフィ装置ＬＡは、後述される加熱装置（図示せず）をさらに備えてもよい。
【０１９９】
図２は、図１に示される放射源の代替構成を有するレーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）放射源ＳＯを示す。放射源ＳＯは、プラズマ形成領域４に燃料を供給するように構成された燃料放出器３を含む。燃料は例えばスズであってもよいが、他の適切な燃料が使用されてもよい。プリパルスレーザ１６は、燃料に入射するプリパルスレーザビーム１７を発する。プリパルスレーザビーム１７は、燃料を予熱し、それによりサイズ及び／または形状など燃料の性質を変化させるように働く。メインレーザ１８は、プリパルスレーザビーム１７の後に燃料に入射するメインレーザビーム１９を発する。メインレーザビームは、燃料にエネルギーを供給し、それにより燃料をＥＵＶ放射放出プラズマ７へと変換する。
【０２００】
いわゆる斜入射コレクタでありうる放射コレクタ２０は、ＥＵＶ放射を集光し、中間焦点とも称されうる点６にＥＵＶ放射を集束するように構成されている。よって、放射放出プラズマ７の像は、中間焦点６に形成される。放射源ＳＯのエンクロージャ構造２１は、中間焦点６またはその近傍にある開口２２を含む。ＥＵＶ放射は、（例えば図１に概略的に示される形で）リソグラフィ装置の照明システムへと開口２２を通過する。
【０２０１】
放射コレクタ２０は、（例えば概略的に示されるような）複数の斜入射リフレクタ２３、２４、２５を有する入れ子状のコレクタであってもよい。斜入射リフレクタ２３、２４、２５は、光軸Ｏまわりに軸対称に配置されていてもよい。図示される放射コレクタ２０は、一例として示されるにすぎず、他の放射コレクタが使用されてもよい。
【０２０２】
汚染トラップ２６は、プラズマ形成領域４と放射コレクタ２０との間に配置されている。汚染トラップ２６は、例えば回転箔トラップであってもよく、または他の任意の適切な形式の汚染トラップであってもよい。いくつかの実施の形態においては、汚染トラップ２６は、省略されてもよい。
【０２０３】
放射源ＳＯのエンクロージャ２１は、プリパルスレーザビーム１７がプラズマ形成領域４へと通過できる窓２７と、メインレーザビーム１９がプラズマ形成領域へと通過できる窓２８とを含む。ミラー２９は、汚染トラップ２６の開口を通じてプラズマ形成領域４へとメインレーザビーム１９を方向付けるために使用される。
【０２０４】
図１および図２に示される放射源ＳＯは、図示されない構成要素を含んでもよい。例えば、スペクトルフィルタが放射源に設けられていてもよい。スペクトルフィルタは、ＥＵＶ放射を実質的に透過しうるが、赤外放射など他の放射の波長は実質的に遮蔽しうる。
【０２０５】
図３は、本発明のある実施の形態に係る冷却装置４０を概略的に示す。図３ａは、冷却装置４０を下方から見た概略図であり、図３ｂは、一方側から見た冷却装置の概略断面図である。リソグラフィ装置によって投影された放射ビームＢが図３ａおよび図３ｂに示されている。放射ビームは、（図３ｂに示されるように）放射ビームによって露光されている基板Ｗに露光領域Ｅを照明する。図３には直交座標が示され、リソグラフィ装置に従来使用される表記が使用される。すなわち、Ｙ方向は露光中の基板Ｗの走査移動の方向であり、Ｘ方向はＹ方向を横切るとともに基板の平面内にあり、Ｚ方向は放射ビームＢの光軸に概して一致する。
【０２０６】
冷却装置４０は、第１冷却要素４２および第２冷却要素４４を備える。図３に示されるように、第１および第２冷却要素は、全体的に同じ構成を有してもよい。冷却要素４２、４４は、走査方向（すなわちＹ方向）において放射ビームＢの両側に配置されている。冷却要素４２、４４は、露光領域Ｅ（すなわち放射ビームＢが入射する領域）に隣接している。この文脈において、用語「隣接」は、露光領域Ｅの縁から１ｃｍ未満を意味するものと解されうる。第１冷却要素４２、４４は、露光領域Ｅの縁から０．５ｃｍ未満にあってもよく、露光領域の縁から約０．１ｃｍにあってもよい。各冷却要素４２、４４は、露光領域Ｅを二等分する線から３ｃｍ以内にある領域を冷却するように構成されていてもよい。各冷却要素４２、４４は、露光領域の縁から２ｃｍ以内にある領域を冷却するように構成されてもよい。
【０２０７】
冷却要素４２、４４は、冷却要素の下方にある領域において基板Ｗの局所的な冷却を提供する。よって、基板の走査露光中に基板が正のＹ方向に（図３において左から右に）移動しているとき、第１冷却要素４２は、放射ビームＢによって露光されようとしている基板の部分を冷却し、第２冷却要素４４は、放射ビームＢによってちょうど露光されたばかりの基板の部分を冷却する。走査露光が基板を負のＹ方向に（図３において右から左に）移動する場合には、第２冷却要素４４は、放射ビームＢによって露光されようとしている基板の部分を冷却し、第１冷却要素４２は、放射ビームＢによってちょうど露光されたばかりの基板の部分を冷却する。
【０２０８】
各冷却要素４２、４４は、基板Ｗから熱を受け取り、その熱を他の場所へと例えば冷却流体（例えば水）を使用して伝達するように構成されている。この文脈においては、用語「冷却流体」は、流体がある特定の温度を有しなければならないものと含意することを意図したものではなく、流体が冷却要素４２、４４から熱を運び去ることを示す。各冷却要素４２、４４は、天井６０、６１を有する空洞４８、４９が内部に形成された本体４６、４７を備える。空洞４８、４９は、冷却要素の本体４６、４７の最下面に形成され、使用時に基板Ｗの上方に配置されている。各冷却要素４２、４４は、冷却要素の本体４６、４７の最下面にガスを供給するように構成されたガス供給導管５０〜５３をさらに備える。冷却要素の最下面は底面と称されてもよく、その逆もありうる。冷却要素本体の最下面は、冷却表面と称されてもよく、その逆もありうる。ガス供給導管５０〜５３を出るガスは、空洞４８、４９へと通過し、空洞を満たす。ガスは外側にも進み、冷却要素の本体４６、４７の下方から周囲環境へと出る。
【０２０９】
ガスは、基板Ｗから冷却要素の本体４６、４７に相当量の熱を運ぶように十分に高い圧力で供給される。ガスの圧力は、基板Ｗに損傷を生じさせないように十分に低く保たれてもよい。また、ガスの圧力は、基板テーブルＷＴのバール上で基板Ｗをスリップさせるほど十分に強い接線力を発生させないように（例えば、約１０ｍＮより大きい接線力を発生させないように）十分に低く保たれてもよい。ガスの圧力は、基板が基板テーブルＷＴのバールによって支持された位置で基板Ｗの顕著な変形が起こらないように十分に低く保たれてもよい。基板は、基板テーブルＷＴのバールによって支持されていない例えば１〜３ｍｍの外縁を有してもよい。ガスの圧力は、基板の外縁での下向きの変形がリソグラフィ装置によって補償可能な大きさ（例えば１０ｎｍ未満の変形）に制限されるように十分に低く保たれてもよい。空洞４８、４９におけるガスの圧力は、例えば１００パスカルより大きくてもよい。空洞４８、４９におけるガスの圧力は、例えば２００パスカルより大きくてもよい。空洞におけるガスの圧力は、例えば最大約１０００パスカルであってもよく、最大約２０００パスカルであってもよく、最大約５０００パスカルであってもよい。空洞におけるガスの圧力は、例えば１００ｋＰａ以上であってもよい。空洞におけるガスの圧力は、例えば約５００ｋＰａ以上であってもよい。空洞４８、４９におけるガスの圧力は、本体４６、４７の最下面と基板Ｗとの隙間に影響される（隙間が大きくなれば高圧を維持することが難しくなる）。本書面の他の場所で説明されるように、間隔は、約２０ミクロン以上であってもよく、約５０ミクロン以上であってもよい。間隔は、約２００ミクロン以下であってもよい。
【０２１０】
基板Ｗから冷却要素の本体４６、４７への熱の輸送を促進することに加えて、ガスは、冷却要素本体と基板Ｗとの間の接触を防止または抑止するクッションとしても働きうる。ある実施の形態においては、冷却要素の本体４６、４７の最下面と基板Ｗとの間隔は、２０ミクロンより大きくてもよく、例えば５０ミクロン以上であってもよい。間隔が小さすぎる場合には、冷却要素の本体４６、４７が基板Ｗと接触するリスクが顕著となる。これが望まれないのは、リソグラフィ装置に損傷を生じさせうるからである。２０ミクロンの間隔は、合理的なレベルで接触のリスクを低減するのに十分でありうる。５０ミクロンの間隔は、接触のリスクを実質的に除去しうる。間隔は、例えば最大１００ミクロンであってもよく、例えば最大２００ミクロンであってもよい。２００ミクロンより大きい間隔は、過剰に多くのガスを冷却要素の本体４６、４７の下方から漏れ出させうるので、望ましくないかもしれない。
【０２１１】
図４は、第２冷却要素４４をより詳細に示す。冷却要素の本体４７における空洞４９、ガス供給導管５２、５３が見られる。図４において矢印で示されるように、ガス供給導管５２、５３によって供給されるガスは、空洞４９へと流れるとともに、冷却要素の本体４７の下方から外に流れる。ガスは、曲線で概略的に示されたガス供給部から提供される。ガスは、例えば水素であってもよい。あるいは、任意の他の適するガス（例えば、ヘリウムまたは窒素など他の不活性ガス）が使用されてもよい。
【０２１２】
第２冷却要素４４は、二部分により提供される熱伝達システムを含む。第１部分は、空洞４９の上方に配置された冷却要素の本体４７の一部分と熱接触しているペルチエ冷却器５５である。ペルチエ冷却器５５と第２冷却要素の本体４７との間の熱接触は、熱電要素５６のアレイにより提供される。熱電要素５６は、公知の方法で直列に電気接続されていてもよい。熱伝達システムの第２部分は、ペルチエ冷却器５５と熱接触している冷却流体システム５７である。冷却流体システム５７は、熱除去システムの一例である。冷却流体システム５７は、冷却流体が圧送される導管（又は複数の導管）を備える。冷却流体は、例えば水（または他の適する流体）であってもよい。冷却流体は、システム５７の本体から熱を受け取り、その熱を第２冷却要素４４から運び去る。ペルチエ冷却器の低温側（すなわち熱電要素５６の末端で）は、例えばおよそ−１８℃から２℃の間の温度を有してもよい。ペルチエ冷却器の低温側は、例えば−５０℃または−１００℃程度の低温を有してもよい。
【０２１３】
ガス供給導管５０〜５３から導入されるガスの温度は、ガス供給導管の壁の温度例えば約２２℃に適応されてもよい。ガスが空洞内にあるときには基板およびペルチエ冷却器５５の温度に適応される。よって、ガスは、例えば約２２℃（基板Ｗの温度）から約−５０℃の間の温度を有してもよい。一般に、ガスは、最低温度を例えば約−１００℃としてもよい。一般に、ガスは、最高温度を例えば約１００℃としてもよい。
【０２１４】
ある実施の形態においては、冷却要素の本体４７の空洞４９のＸ方向の大きさは、リソグラフィ装置の放射ビームＢによって形成される露光領域Ｅの最大のＸ方向の大きさに一致してもよい。これは例えば２６ｍｍであってもよい。よって、空洞４９は、Ｘ方向の大きさが約２６ｍｍであってもよい。空洞４９のＸ方向の大きさを露光領域ＥのＸ方向の大きさと等しくすることによって、空洞４９は、（基板Ｗが進む走査方向に依存するが）放射ビームによって露光されようとしている基板領域又は放射ビームによってちょうど露光されたばかりの基板領域にわたって冷却を提供することが可能である。また、連続して露光されるべき部分が、露光された部分に走査方向に隣接してもよい。
【０２１５】
空洞４９のＸ方向の大きさは、放射ビームＢによって形成される露光領域Ｅの最大のＸ方向の大きさより大きくてもよい。よって、空洞４９は、Ｘ方向の大きさが約２６ｍｍ以上であってもよい。しかし、空洞４９のＸ方向の大きさが露光領域Ｅを相当に越えて広がる場合、空洞は、露光されている目標部分を冷却することに加えて、基板Ｗ上で隣接する目標部分の一部を冷却することになる。これは部分的に冷却された隣接目標部分に歪みを生じさせうる。この歪みに起因しうるオーバレイ精度の潜在的な低下は、露光される次の目標部分が露光された目標部分と非走査方向に隣接せず、少なくとも１つの介在する目標部分によって露光された目標部分から非走査方向に離れている蛇行走査（例えば図３５を参照して後述する）を使用して基板を露光することによって回避されうる。
【０２１６】
ある実施の形態においては、第２冷却要素の本体４７は、Ｙ方向に例えば約１ｃｍから約３ｃｍ（例えば約２ｃｍ）の幅を有してもよい。第２冷却要素の本体４７は、例えば約２ｍｍから約７ｍｍの高さ（Ｚ方向の次元）を有してもよい。
【０２１７】
第２冷却要素は、露光領域Ｅを二等分する線から（例えば、露光領域の中心から）３ｃｍ以内にある領域を冷却するように構成されていてもよい。第２冷却要素は、露光領域Ｅの縁から２ｃｍ以内にある領域を冷却するように構成されていてもよい。露光領域に与えられた放射による基板の加熱は、露光領域の縁からの距離の関数として減少する。露光領域の縁から約２ｃｍを越えると基板の加熱は無視しうる。よって、露光領域の縁から約２ｃｍ以内にある領域を冷却することは、基板温度の低下をもたらすことになる（それにより、基板の歪みが低減される）。これを相当に越えて広がる領域を冷却することは無視できる利益をもたらす（加えて、ガスの容積をより大きくすることが必要になるので実現がより困難となるであろう）。
【０２１８】
本発明のいくつかの実施の形態は、先行技術では検討されていない手法で基板Ｗの局所冷却を提供する。本発明のいくつかの実施の形態は、基板テーブルのバール上での基板の顕著なスリップが起こる程度に生じる基板の局所加熱を防止しうる。改善された基板Ｗからの熱除去（およびそれによるバールスリップの回避）は、基板に与えられるエネルギーのドーズが従来与えられるドーズに対して増加される場合にとくに重要でありうる。例えば、投影されるパターンの解像度（例えばハーフピッチ）を例えば７ナノメートルに改良することは、（１５ナノメートルの解像度に使用される放射ドーズと比較して）基板に与えられる放射ドーズの増加を必要としうる。
【０２１９】
各空洞４８、４９の天井６０、６１と基板表面との間隔は、空洞におけるガスの圧力との組み合わせにおいて、基板Ｗから冷却要素の本体４６、４７への熱伝達が基板の表面（実際には基板に設けられたレジストの表面）の適応係数によって顕著に影響されないように選択されてもよい。仮に、空洞の天井６０、６１の高さとガス圧力の組み合わせが、適応係数が熱伝達に顕著な影響を及ぼすようなものであったとすると、冷却要素４２、４４によって提供される冷却は、未知でありうる基板Ｗ上のレジストの性質に依存して変化するであろう。これが望ましくないのは、冷却要素４２、４４によって提供される冷却も未知となるからである。その結果基板Ｗの温度を所望の精度で制御し、または基板に与えられる熱負荷を所望の精度で制御することが可能でなくなるかもしれない。
【０２２０】
ある材料の表面から他の物体への熱伝達についてのその材料の適応係数の影響の大きさは、材料表面と物体との間隔と熱交換を生じさせうるガスの圧力とに依存する。間隔が十分に小さくガス圧力が十分に低ければ、適応係数は熱伝達に顕著に影響することになる。なぜなら、あるガス分子が材料表面に入射して反射するとき材料の温度に直ちに適応しないからである。典型的に、約３０％のガス分子が材料の温度に適応する。しかし、これは材料が異なれば適応係数に従って変化する。物体が材料の表面に十分に近接しガス圧力が十分に低ければ、ガス分子が材料の表面に入射し、その後に更なる相互作用なく（すなわち、再び材料表面に入射することなく、かつ他のガス分子と衝突することなく）物体に入射する相当の確率がある。こうした状況では、生じる熱伝達は材料表面の適応係数に依存する。ガスの圧力の増加は、ガス分子が物体に入射する前に起こるガス分子間の相互作用を増加させ、その結果、材料表面の近傍のガス分子は材料表面の温度に適応しやすくなる。同様に、物体を材料表面から更に離隔させることも、ガス分子が物体に入射する前に起こる分子間相互作用の回数を増やす。これは、分子が物体に入射する前に材料表面の温度に適応することを確実にするのに役立つ。よって、ガス圧力を増加し、材料表面と物体との間隔を大きくすると、適応係数の影響は減少する。圧力及び間隔が（組み合わせにおいて）十分に大きければ、適応係数は熱伝達に顕著な影響を有しない。これは、標準圧方式とも称されうる（図６に関連して後述する）。
【０２２１】
本例においては、空洞４８、４９の天井６０、６１と基板表面との間隔は、空洞におけるガスの圧力と組み合わされて、適応係数が熱伝達に顕著に影響しないようになっていてもよい。すなわち、冷却要素４２、４４は、標準圧方式で動作する。ガス圧力を約１０００パスカルとし基板Ｗ（すなわちレジスト上面）と空洞の天井６０との間隔を０．５ｍｍとすれば、レジストの適応係数はレジストから冷却要素４２への熱伝達に顕著な影響を有しないことが確実になる。他の例においては、基板Ｗと空洞の天井６０との間隔を１ｍｍとしガス圧力を５００パスカルとしても、レジストの適応係数はレジストから冷却要素４２への熱伝達に顕著な影響を有しないことが確実になる。他の例においては、基板Ｗと空洞の天井６０との間隔を２ｍｍとしガス圧力を２５０パスカルとしても、レジストの適応係数はレジストから冷却要素４２への熱伝達に顕著な影響を有しないことが確実になる。
【０２２２】
図６は、ガスによる二表面間の熱伝達率がそれら表面間の距離の関数として異なるガス圧力でどのように変化するかを示すグラフである。２セットの曲線が示され、一方のセットは実線であり、他方のセットは破線である。実線は一方の表面の適応係数が０．３である場合の熱伝達率を示す。破線は一方の表面の適応係数が０．６である場合の熱伝達率を示す。最も下方の曲線はガス圧力が１０パスカルの場合を示し、最も上方の曲線はガス圧力が１０００パスカルの場合を示し、これら２つの圧力値の間でガス圧力は増加している。矢印は二表面の間隔が０．５ｍｍでガス圧力が１０００パスカルのとき生じる熱伝達率（約３００Ｗ／ｍ２Ｋ）を示す。理解されるように、この間隔と圧力では、０．３（実線）の適応係数と０．６（破線）の適応係数との切り替えは、熱伝達率に顕著な影響を有しない（例えば、熱伝達率を１０％未満、例えば５％未満で変化させる）。表面の間隔が（例えば０．１ｍｍに）減少すると、適応係数は熱伝達率に顕著な影響を有することが理解される。グラフから理解されるように、低いガス圧力（例えば５００パスカル）では、より大きい間隔（例えば１ｍｍ）が同様に、適応係数によって顕著に影響されない熱伝達率を与える。
【０２２３】
水素ガスが約１０００パスカルの圧力で提供されレジスト表面と空洞の天井６０の間隔が約０．５ｍｍである実施の形態においては、レジスト表面と空洞の天井６０との間の熱伝達適応率は、約３００Ｗ／ｍ２Ｋである。
【０２２４】
ある実施の形態においては、アクチュエータ（図示せず）が、レジスト表面と空洞の天井６０との間隔を変化させるように設けられていてもよい。例えば、アクチュエータは、冷却装置を基板Ｗに対して昇降させるように冷却装置４０に設けられていてもよい。このようにして、レジスト表面と空洞の天井６０との間の熱伝達率が調整されうる。例えば、露光領域間の走査中に基板Ｗに提供される冷却の大きさを調整すること、または温度の変動に対処することが望まれうる。いくつかの実施の形態においては、センサ（図示せず）が、空洞の天井６０と基板Ｗとの間の距離を決定するように設けられる。
【０２２５】
基板Ｗから冷却要素４４に伝達される熱の量は、適応係数に依存するとともに、基板と冷却要素との温度差にも依存する。基板Ｗおよび基板テーブルＷＴは概して、約２２℃の温度を有する。冷却要素４４は、基板Ｗおよび基板テーブルＷＴの温度より例えば約２０℃から４０℃低い温度に保持されてもよい。例えば、冷却要素４４は、−１８℃から２℃の間の温度に例えば保持されてもよい。これは約６０００〜１２０００Ｗ／ｍ２Ｋの冷却を提供する。冷却要素４４によって提供される被冷却領域は、ある実施の形態においては、２６ｍｍ×１０ｍｍの大きさとなる。こうした場合、第２冷却要素４４は、基板から約１．５〜３Ｗを除去することになる。第１冷却要素および第２冷却要素は合わせて３〜６Ｗを基板から除去することになる。
【０２２６】
ペルチエ冷却器５５は、冷却要素の本体４７の底から液体冷却システムへと熱を伝達する。液体冷却システム５７は、冷却要素から遠隔熱伝達システムへと熱を運び去る。
【０２２７】
空洞４８、４９はＸＹ平面内にある天井を有するものとして図示されているが、ある実施の形態においては、天井はＸ方向まわりに傾いていてもよい。こうした実施の形態の例が図５に示される。図４の実施の形態に対応するこの実施の形態の詳細（例えばペルチエ冷却器）は簡単化のため省略する。図５の実施の形態においては空洞の天井６０は、一端で約０．５ｍｍの高さを有し、他端で高さゼロ（または高さゼロの近傍）まで傾斜している。傾斜した空洞の天井６０をもつ実施の形態においては、適応係数は、天井高さが減少するにつれて、より顕著となる。よって、適応係数は、図５に示される実施の形態によって提供される熱伝達に顕著な影響を有する。上述の不利益が生じるが、傾斜した空洞の天井６０の有利な点は、天井と基板表面との間の低減された隙間がより効率的な熱伝達を発生させることにある。傾斜した天井をもつ空洞は、例えば、基板Ｗ間の適応係数の予測される変動が十分に小さく、冷却を十分に精度よく制御可能である場合に使用されてもよい。逆に、異なる基板Ｗ間で適応係数の顕著な変動が予測される場合には、図４に示される空洞の天井６０が傾斜しない実施の形態が好ましいかもしれない。
【０２２８】
通常、汚染分子が基板Ｗのレジストの表面から離れ、これは投影システムＰＳ（図１参照）の光学系の顕著な潜在的な汚染源となる。投影システムＰＳへの汚染物質の進入を防止または低減するために、投影システムから基板Ｗに向かうガス流れが提供されてもよい。冷却要素４２、４４は、汚染物質を投影システム内へと押し上げやすくするガスジェットを生成しないように構成されていてもよい。換言すると、冷却要素４２、４４は、Ｚ方向に下向きに投影システムＰＳの外へと進むガス流れを克服するほど十分に強くＺ方向に上向きに進むガスジェットを生成しないように構成されていてもよい。冷却要素４２、４４の最下面と基板Ｗとの間の狭い隙間（例えば、２０ミクロンから２００ミクロンの間）は、投影システムＰＳ内に汚染物質を運びうるガスジェットが生成されるのを妨げうる。
【０２２９】
冷却要素４２、４４と基板との隙間を維持すること、とくに冷却要素と基板との間に生じる接触を防止することが望まれうる。また、露光中のレジストのアウトガスは、冷却要素の最下面に付着し熱的適応を変化させる化学種（典型的には炭化水素または他の分子）を生成し、基板から冷却要素に伝達される総パワーに影響しうる。実験によれば、金属コーティングはレジスト（アウトガス）と顕著に異なる熱的適応係数を有しうることが示されている。ある実施の形態においては、冷却要素の最下面は、レジストに近似する特性を有するコーティング材料の層でコーティングされる（または、そうした材料で全体が形成される）。
【０２３０】
例えば、コーティング材料は、高分子材料などの非金属材料である。コーティング材料は、例えば炭素や水素など、レジストのアウトガスに存在するのと同じ化学元素を備えてもよい。こうした材料の例は、パリレンである。
【０２３１】
また、コーティング材料は、（レジストアウトガスと同様に）ファンデルワールス引力が十分低くなるように、低極性をもつ非導電材料であってもよい。また、コーティング材料は、例えば、金属または半導体（かなり大きいファンデルワールス引力を有する）を結合させ、大きな質量比を有することによって（すなわち質量数の大きい化学元素で作られた材料）、大きなファンデルワールス引力にもかかわらず実効的な熱伝達を低減すべく、レジストと同様に比較的小さい適応係数を有してもよい。
【０２３２】
上述の材料どうしの組み合わせは、冷却要素の最下面の熱的適応係数が時間的に変化しない（または不顕著にのみ変化する）ことが確実である限り、可能である。
【０２３３】
冷却要素と基板との間に起こる接触を防止するための他の実施の形態においては、冷却要素の本体４６、４７の下方からの外向きガス流れが、冷却要素と基板との間に起こる接触を防止または抑止するクッションを提供してもよい。このクッションは、ガスベアリングフットと称されてもよい。
【０２３４】
代替的な構成においては、冷却要素４２、４４は、リソグラフィ装置ＬＡの投影システムＰＳに装着されていてもよい。冷却要素は、冷却要素を基板テーブルＷＴの上方で所望の高さに移動させる機構を含む支持部によって保持されてもよい。支持部は、予期されない動きが検出された場合に基板から冷却要素を引き寄せるように構成された格納機構を含んでもよい。この機構は、リソグラフィ装置内で予期されない動きが起きたこと（例えば地震の発生）を契機として作動する、より一般の安全機構の一部を形成してもよい。格納機構は、冷却要素が基板テーブルＷＴに設けられたセンサを通過する前に冷却要素を持ち上げるために使用されてもよい。
【０２３５】
基板の表面（実際には基板に設けられたレジストの表面）は、高さ変動が１ミクロン未満となっている。冷却要素４２、４４と基板との隙間は、２０ミクロン以上、例えば５０ミクロン以上であってもよい。その結果、基板Ｗのトポグラフィに適応するように冷却要素４２、４４を上下に移動させる機構は必要とされない。
【０２３６】
基板の走査露光中には、基板Ｗ上のある目標部分（例えばダイ）の露光と次の目標部分（例えばダイ）の露光との間に相当の時間が経過する。この時間において、放射ビームＢは基板Ｗに入射せず、故に放射ビームによる基板の加熱は生じない。この期間に加熱は生じないが、ペルチエ冷却器５５および流体冷却システム５７は動作し続ける。露光の合間にペルチエ冷却器５５をオフに切り替えようとすることが望ましくないのは、ペルチエ冷却器５５の応答の速さが十分に速くないかもしれないからである。また、ペルチエ冷却器のオンオフ切替は、ペルチエ冷却器の寿命を短縮しがちである。目標部分間を移動するとき空洞４８、４９へのガスの供給をオフに切り替えるために、または目標部分が露光されようとするときガスの供給をオンに切り替えるために、バルブが使用されてもよい。バルブは、約５ｍｓ未満の時定数で動作してもよく、約３ｍｓの時定数で動作してもよい。
【０２３７】
冷却要素４２、４４はそれぞれがペルチエ冷却器５５および流体冷却システム５７を備えるが、冷却要素から熱を除去するために任意の適する熱除去システムが使用されてもよい。例えば、より低い温度で流体を使用する流体冷却システムが、ペルチエ冷却器無しで使用されてもよい。例えば、水に代えて、０℃より低くても液体に保たれるグリコールなどの流体が使用されてもよい。
【０２３８】
代替的な熱除去システムが図７に概略的に示される。図７には空洞４８をもつ冷却要素４４が示されている。ガスがガス供給導管９７によって空洞に供給される。空洞４８におけるガスの圧力は、（他の実施の形態での場合と同様に）ガス供給導管９７を介して供給されるガスの圧力を制御することによって制御されてもよい。冷却要素４４は、ペルチエ冷却器および流体冷却システムを備えないことを除いて、上述の冷却要素と同じ構成を例えば有してもよい。その代わりに、冷却要素４４からの熱除去は、窒素ガス（または他の適するガス）を冷却要素に圧送することによって行われる。ガスは冷却要素に供給されるとき冷たいので（すなわち冷却要素より冷たいので）、冷却要素から熱を除去しうる。
【０２３９】
ガスは、ガス源９４から第１入口導管部１０２ａを介して熱交換器９８へと供給される。ガスは、熱交換器９８によって予冷され、第２入口導管部１０２ｂをペルチエ冷却器１００へと通過する。ガスは、ペルチエ冷却器１００によって冷却され、第３入口導管部１０２ｃおよび第４入口導管部１０２ｄを介して冷却要素４４へと進む。
【０２４０】
ガスは、冷却要素４４から熱を受け取り、そうして加熱されたガスは、冷却要素から第１出口導管部１０４ａに沿って通過する。加熱されたガスは、第２出口導管部１０４ｂを通じて熱交換器９８へと進む。ガスは、熱交換器から第３出口導管部１０４ｃに沿って外部の場所へと進む。このようにして、熱は冷却要素４４から除去され、冷却要素から運び去られる。
【０２４１】
ガスは、ガス源９４によって毎分１０リットルを超える速さで例えば提供されてもよい。ガスは、毎分２０リットル以上の速さ（例えば最大毎分５０リットル）で例えば提供されてもよい。ガスは、冷却要素４４に入る前にペルチエ冷却器１００によって例えば−３０℃の温度に冷却されてもよい。ガスは、冷却要素４４において数度加熱され（例えば５℃未満加熱され）、冷却要素を出るとき例えば−２６℃の温度を有してもよい。このガスの温度増加は、冷却要素４４からの熱除去に相当する。ガスは、出口導管１０４に沿って、ガス源９４からのガスと熱交換をする場所である熱交換器へと進む。ガス源９４からのガスは、−２６℃よりもかなり高い温度を有しうるので、出口ガスによって冷却される。出口ガスは、ガス源９４からのガスによって相応に暖められる。
【０２４２】
速いガス流れ（すなわち毎分１０リットルを超える）は、有利には、冷却要素４４における温度勾配を制限する。冷却要素における温度勾配は、例えば１℃未満に制限されうる。
【０２４３】
ペルチエ冷却器１００および熱交換器９８は、遠隔に配置され、リソグラフィ装置ＬＡの投影システムＰＳ（図１参照）の下方には配置されない。ペルチエ冷却器１００および熱交換器９８は、リソグラフィ装置ＬＡ内で固定された位置を有してもよい。ペルチエ冷却器１００は、リソグラフィ装置の真空領域内に配置されてもよく、またはリソグラフィ装置の非真空領域内に配置されてもよい。同様に、熱交換器９８は、リソグラフィ装置の真空領域内に配置されてもよく、またはリソグラフィ装置の非真空領域内に配置されてもよい。
【０２４４】
ペルチエ冷却器は、例えば冷却要素４４から０．５ｍｍ以上離れて配置されていてもよい。ペルチエ冷却器１００を冷却要素４４から離して設けることの有利な点は、より大きなスペースがペルチエ冷却器を収容するのに利用可能となることにある（冷却要素４４が収容される投影システムＰＳの下方のスペースは非常に限られている）。よって、より大型のペルチエ冷却器１００が使用されうる。ペルチエ冷却器１００は、例えば二段式または三段式（またはそれより多段）のペルチエ冷却器であってもよい。これは、冷却要素４４に配置される小型のペルチエ冷却器（例えば図４に示される）を使用して可能な温度低下よりも大きな温度低下を実現することを可能にする。
【０２４５】
冷却要素４４は、（本書の他の場所で説明されるように）ｚ方向に移動可能であってもよい。ペルチエ冷却器１００および熱交換器９８は、固定されていてもよい（すなわち移動不能であってもよい）。第４入口導管部１０２ｄは、ペルチエ冷却器１００に対する冷却要素４４の移動を可能にするためにフレキシブルである。破線１０７は、入口導管の非フレキシブル部分１０２ｃが入口導管のフレキシブル部分１０２ｄに接続される位置を概略的に示す。同じ理由により、第１出口導管部１０４ａもフレキシブルである。破線１０７は、出口導管のフレキシブル部分１０４ａが出口導管の非フレキシブル部分１０４ｂに接続される位置を概略的に示す。
【０２４６】
温度センサ１１０が、例えば冷却要素４４の近傍で、入口導管１２０ｄに設けられている。温度センサ１１２が、例えば冷却要素４４の近傍で、出口導管１０４に設けられている。これらの温度センサ１１０、１１２は、冷却要素４４に入るガスと冷却要素から出るガスの温度をモニタするように使用されてもよい。これは、冷却要素４４によって基板Ｗから除去された熱の量を計算することを可能とし、それにより基板の温度の指標が与えられうる。フィードバック及び／またはフィードフォワードの補正が、基板Ｗに与えられる冷却の量を調整すべく、冷却要素４４に供給されるガスの温度を調整するように及び／またはガスの流量を調整するように使用されてもよい。
【０２４７】
図示される実施の形態はペルチエ冷却器１００を使用するが、任意の適する冷却器が使用されてもよい。例えば、ジュールトムソン冷却器が使用されてもよく、または液体窒素が使用されてもよい。
【０２４８】
遠隔に配置された冷却器１００（例えばペルチエ冷却器）が使用されるので、冷却要素４４にペルチエ冷却器が配置される場合になしうる冷却に比べて、入口導管１０２によって供給されるガスはより低い温度に冷却することが可能となる。これは、冷却要素４４の温度と基板ＷＴの温度との間により大きい差異を実現することを可能にする。これは、冷却要素４４の設計自由度をより大きくし、例えば、冷却要素のフットプリントをより小さくすることを可能にする。冷却要素のフットプリントを小さくすることにより、空洞４８内のガスによって基板に印加される力を増加させることなく空洞４８内のガスの圧力をより高くすることができる。これは、標準圧方式の、または標準圧方式に近い動作を可能にする（標準圧方式は図６に関連して上述されている）。これにより、冷却要素４４によって提供される冷却の基板Ｗ上のレジストの適応係数への依存が小さくなり、様々なレジストの基板についてより一貫した性能が提供される。
【０２４９】
図４の実施形態に対して図７に示される実施の形態の追加的な有利な点は、基板上方の構成要素に水が提供されないことであり、それにより基板に水が漏れる可能性が回避され、水を圧送することに起因しうる振動も回避される。
【０２５０】
更なる有利な点は、図４の実施の形態においてペルチエの高温側が存在するために必要とされる相当量の熱発散が回避されることである。図７に示される実施の形態の環境への寒冷負荷は、非常に限定されうる（例えば５０ｍＷ未満）。このことも、冷却要素４４に供給されるガスの温度、冷却要素を出るガスの温度、およびガスの流れを測定することによって、基板から除去される熱を容易に測定することを可能にする。
【０２５１】
加えて、冷却要素４４に必要とされる構成要素が少ないので、冷却要素の設計が簡単になり、リソグラフィ装置ＬＡの動作中に故障しうる要素の数が減る。
【０２５２】
図７の実施の形態または本発明の他の実施の形態においては、冷却要素４４は、冷却要素４４によって提供される冷却を所望の期間について実効的に無効とするように使用されうるヒータ１１４を含んでもよい。ヒータ１１４は、例えば冷却要素４４を使用して冷却を提供することが望まれないとき（例えば冷却要素がリソグラフィ装置のセンサ上方を通過するとき）に使用されてもよい。冷却装置の動作を中断することに代えて、冷却要素４４の効果を無効とするためにヒータを使用することにより、冷却要素４４の動作を中断することによって起こりうる問題が回避される。例えば、図７に示される実施の形態において冷却要素４４のガス流出入を止めると、入口導管１０２および出口導管１０４におけるガスの温度が変化する。ガスの温度が変化する結果、冷却要素４４の動作を再開したとき以前とは異なる温度に基板が冷却され、ガスの温度が安定化されるまでそれが続くことになる。他の実施の形態においては、ヒータ１１４（または、代替の又は追加のヒータ）は、システムの他の場所に設けられてもよい。例えば、ヒータは、冷却要素４４に提供される冷却流体により高速の加熱を提供するために入口導管（例えば入口導管１０２ｄ）又はその内部に設けられてもよい。
【０２５３】
冷却要素４４のための冷却システムの更なる代替的な実施の形態は、図７に示されるものに相当する構成を有するが、ガス源９４からのガス流れが顕著に少ない。例えば、ガス流れは、毎分５リットル未満であってもよく、毎分約２リットル以下であってもよい。ガスが低速で冷却要素４４に供給され冷却要素４４から除去されるので、冷却要素を出るときのガスの温度は（上述のように高速でガスが供給される場合のガスの温度に比べて）高くなる。例えば、約４℃の温度増加を受けるのに代えて、ガスは約５０℃の温度増加を受けうる。冷却要素４４に入るガスの温度は約−３０℃であってもよく、冷却要素を出るガスの温度は例えば約２２℃であってもよい。冷却要素を出るガスの温度は、冷却される基板の所望の温度に一致しうる。このように冷却要素４４に少ないガス流れを提供することは、それにより基板から除去されることを必要とする熱の量に等しい寒冷負荷が提供されるので有利である。
【０２５４】
更なる代替的な冷却システムが図８に概略的に示される。図７に示される実施の形態と共通して、冷却要素４４は、空洞４８と、空洞にガスを供給するガス供給導管９７とを含む。この冷却システムにはヒートパイプ１２０が一端で冷却要素４４に接続され他端でペルチエ冷却器１００またはその他の冷却器に接続されている。ヒートパイプは、リジッド部１２０ａとフレキシブル部１２０ｂとを備えてもよい。フレキシブル部１２０ｂがリジッド部１２０ａに接続される位置が破線１２２によって概略的に示されている。ヒートパイプのフレキシブル部１２０ｂは、ペルチエ冷却器１００に対する冷却要素４４のいくらかの移動を許容する。
【０２５５】
ヒートパイプは、鉛直方向（すなわちｚ方向）よりも水平方向（すなわちｘｙ平面内）において大きい断面形状を例えば有してもよい。ヒートパイプ１２０が鉛直方向よりも水平方向に大きいことの有利な点は、投影システムＰＳの下方にヒートパイプをより容易に収容することが可能となることにある（投影システムＰＳと基板Ｗとの間のスペースは非常に制限されうる）。ある実施の形態においては、ヒートパイプのリジッド部１２０ａは、ヒートパイプのフレキシブル部１２０ｂに比べて鉛直方向に大きくてもよい。
【０２５６】
ヒートパイプは、例えばマイクロヒートパイプであってもよく、すなわち芯を必要とせず毛細管現象で流体を運ぶように働く鋭い端部をもつよう構成されていてもよい。
【０２５７】
図７に関連して上述した実施の形態と共通して、ペルチエ冷却器１００は冷却器の一例にすぎず、他の任意の形式の冷却器が使用されてもよい。冷却器はリソグラフィ装置ＬＡの投影システムＰＳ（図１参照）から遠隔に配置されてもよく、例えば投影システムから０．５メートル以上離れていてもよい。
【０２５８】
図８の実施の形態の他の有利な点は、図７に関連して上述したものと概ね一致する。遠隔に配置されたペルチエ冷却器１００は、冷却要素４４をより低い温度に冷却することを可能にする。これにより冷却要素のフットプリントが小さくなり、空洞４８内のガス圧力を高くすることができる。基板上方の構成要素に水が提供されない。ペルチエ冷却器の高温側が冷却されている基板の近傍に配置されない。冷却要素４４に必要とされる構成要素が少なく、そのため冷却要素の設計が簡単となる。
【０２５９】
更なる代替的な冷却システムの実施の形態が図９に示されている。これは、冷媒ループ１４２を冷媒が圧送される二相冷却システム１４０を備える。冷媒は、液から蒸気に蒸発することで冷却要素４４から熱を除去する。二相冷却システムは、ポンプ１４４、プレヒータ１４６、およびコンデンサ１４８を備える。加えて、冷却システムは、温度センサ１５０と、加圧された流体を貯めるとともにループ１４２に供給される冷媒の圧力を調整するアキュムレータ１５２とを備える。
【０２６０】
動作中、液体の冷媒は、ポンプ１４４によってプレヒータ１４６を通って圧送される。これは冷媒の温度を所望の温度に設定する。その後冷媒は冷却要素４４に入り、冷却要素内を進む。冷媒は冷却要素４４から熱を受け取り、蒸気へと蒸発する。これは冷却要素４４から熱を除去する。冷媒流体は、（例えば水または他の冷媒を使用する熱交換器を使用して）冷媒から熱を除去するコンデンサ１４８へと通過する。コンデンサ１４８を通りながら冷媒は液体へと凝縮する。凝縮した冷媒は液体となりポンプ１４４へと通過し、そこから再びループ１４２に圧送される。
【０２６１】
ループ１４２内での冷媒の状態はループでの線の形式によって概略的に示されている。実線は冷媒が液体であることを示す。破線は冷媒が少なくとも部分的に蒸気であることを示す。
【０２６２】
冷却要素４４の温度は、温度センサ１５０によって測定される。アキュムレータ１５２は、温度センサ１５０によって測定された温度に応答してループ１４２における冷媒の圧力を調整するように制御される。よって、測定された温度が高すぎる場合には、冷媒が冷却要素４４からより多くの熱を除去すべく、ループ１４２における冷媒圧力は増加される。同様に、温度センサ１５０によって測定された温度が低すぎる場合には、冷媒によって冷却要素４４から除去される熱の量を減らすべく、アキュムレータ１５２は、冷媒の圧力を低減するように使用される。
【０２６３】
二相冷却を提供する任意の適する冷媒が使用されうる。例えば、冷媒は、ＣＯ２、Ｒ１３４ａ、またはＲ１２３４ｚｅであってもよい。
【０２６４】
図９に示される実施の形態の有利な点は、冷却要素４４に提供される冷却の大きさに急速な調整を適用するために追加のヒータを必要としないことにある（調整はアキュムレータ１５２によって得られる）。
【０２６５】
図９の実施の形態の他の有利な点は、図７および図８に関連して上述したものと概ね一致する。二相冷却システム１４０は、冷却要素４４をより低い温度に冷却することを可能にする。これにより冷却要素のフットプリントが小さくなり、空洞４８内のガス圧力を高くすることができる。ペルチエ冷却器の高温側が基板の近傍にあることが回避される。冷却要素４４に必要とされる構成要素が少なく、そのため冷却要素の設計が簡単となる。
【０２６６】
図１０は、図７および図８に示されるペルチエ冷却器１００に代えて冷却要素４４に冷却されたガスを供給するために使用されうる冷却器１５８を概略的に示す。冷却器１５８は、ガスの流れの速さを増加する狭窄部１６２を含む。狭窄部はガスを膨張させ、その結果ガスの質量流量は同じに保たれるが体積流量が増加し、それによりガスの温度が下がる。
【０２６７】
冷却器１５８の入口導管１６０を通じて進むガスは、室温程度（例えば２２℃）であってもよい。ガスは、ガスの流れの速さを増加するように働く狭窄部１６２を通過し、それにより、ガスの温度が下がる。狭窄部１６２でのガスの速度はガスが狭窄部に入る前に比べて相当に大きいので、ガス温度は顕著に低下し、例えば約２℃となりうる。狭窄部は第１熱交換器１６４の内側に配置されている。狭窄部１６２の内側でガスの温度は低いので、ガスは第１熱交換器１６４から熱を吸収する。熱交換器の温度は例えば約１２℃であってもよい。
【０２６８】
狭窄部１６２を出ると、ガスは、狭窄部より直径が大きい（例えば第１ガス導管１６０と同じ直径の）第２ガス導管１６６に入る。そのため、ガスは、より低い速度に減速する。ガスは熱交換器１６４から熱を受け取っているので、ガスは当初の温度より高い温度を有する。ガスの温度は例えば約３２℃であってもよい。
【０２６９】
ガスは第２ガス導管１６６に沿って、ガスから熱が除去され水（または導管１７０によって供給される他の流体）に伝達される場所である第２熱交換器１６８へと進む。これによりガスの温度は例えば約２２℃に冷却されうる。その後ガスは第３ガス導管１７２に沿って熱交換器１６４へと戻る。これによりガスは顕著に、例えば数℃に冷却される。冷却されたガスは、例えば約１２℃の温度を有しうるが、第４ガス導管１７４を介して供給される。第４ガス導管が冷却要素４４に接続されていてもよい。
【０２７０】
代替的な構成においては、第１熱交換器１６４は、冷却要素であってもよい。
【０２７１】
狭窄部１６２の直径は、高速の流れを提供するように調節されていてもよい。速度が音速である場合には約９℃の温度低下が実現可能でありうる。長さ１０ｃｍで断面が５×０．５ｍｍの平坦なチューブと１８０ｍｂａｒの上流圧および２０ｍｂａｒの下流圧は、１００ｍｂａｒ・ｌ／ｓの水素流速で、最後の１ｃｍにおいて約１０００ｍ／ｓおよび最初の９ｃｍにおいておおよそ３００ｍ／ｓを実現する。
【０２７２】
図１０に示される実施の形態の他の有利な点は、図７から図９に関連して上述したものと概ね一致する。実施の形態は、冷却要素４４をより低い温度に冷却することを可能にする。これにより冷却要素のフットプリントが小さくなり、空洞４８内のガス圧力を高くすることができる。ペルチエ冷却器の高温側が基板の近傍にあることが回避される。冷却要素４４に必要とされる構成要素が少なく、そのため冷却要素の設計が簡単となる。
【０２７３】
概して、図７から図１０には冷却器とヒータが様々な構成で設けられている例示的な実施の形態が示されている。図示された例示的な実施の形態においては、他のヒータ及び／または冷却器が冷却システムの様々な場所に設けられてもよいものと理解されたい。
【０２７４】
本発明のある実施の形態に係る冷却要素２０２が図１１において断面により概略的に示されている。冷却要素２０２は、リソグラフィ装置（図１参照）の冷却装置４０の一部を形成してもよい。図１１において直交座標により示されるように、断面はＸ方向に沿う（対照的に前述の図はＹ方向における断面を示している）。冷却要素２０２は、他の実施の形態に関連して上述した特徴を含んでもよい。簡単のためこの実施の形態の説明においてそれらは含まれない。よって、例えば、実施の形態は、ペルチエ冷却器および流体冷却システムを含んでもよい。同様に、例えば、実施の形態は、格納機構を含んでもよい。ガスの圧力および冷却要素２０２と基板との間隔に関して上述した考察はこの実施の形態に関して（他の実施の形態に関しても）適用しうる。
【０２７５】
冷却要素２０２は、バルブ２０８を介してガスを受け入れるガス供給導管２０６に接続された本体２０４を備える。本体２０４内のチャンバ２１０は、ガス供給導管２０６からガスを受け入れる。本体２０４は、チャンバ２１０の最下面を形成する床２１２を有する。床２１２には、チャンバ２１０からガスが流れることのできる複数の穴２１４が設けられている。冷却要素２０２は、基板Ｗの上方に配置され、穴２１４を通過するガスは、（矢印で概略的に示されるように）冷却要素の下方から流出するまで冷却要素２０２と基板Ｗとの間のスペースを満たす。ガスは、基板Ｗより低い温度を有する。ガスは、基板Ｗから（基板より低い温度を有する）冷却要素２０２への熱伝達を促進する。よってガスは基板を冷却するように働く。ガスは、冷却ガス（又はベアリングガス）とも称されるが、例えば水素（又は窒素などの不活性ガス）であってもよい。冷却ガス（および冷却要素２０２）に使用されうる適切な温度は、他の実施の形態に関連して本書面の他の場所に述べられている。
【０２７６】
穴２１４は、床２１２にわたって分布していてもよい。穴２１４は、例えば少なくとも１０ミクロンの直径を有してもよい。穴２１４は、例えば最大５０ミクロンの直径を有してもよい。穴２１４は、単一の列または二次元アレイとして設けられていてもよい。隣接する穴２１４の間には少なくとも１００ミクロンの間隔が設けられてもよい。隣接する穴のＸ方向における間隔は、隣接する穴のＹ方向における間隔と異なっていてもよい。穴２１４は、例えばレーザ穴開け加工を使用して形成されてもよい。図１１Ａには９つの穴（図１１Ｂには５つの穴）が示されているが、これは概略的な図示にすぎず、任意の適する数の穴が使用されてもよい。
【０２７７】
冷却要素２０２は、シャッタ２１６をさらに備える。シャッタ２１６は、Ｘ方向（非走査方向）に移動可能であり、チャンバ２１０の床２１２におけるいくつかの穴２１４を閉鎖するように働く。図１１Ａにおいてシャッタ２１６は、床２１２における穴２１４を閉鎖しない第１位置にある。この位置は格納位置とも称されうる。図１１Ｂにおいてシャッタ２１６は、チャンバ２１０の床２１２におけるいくつかの穴２１４を閉鎖する位置へと移動されている。この位置は展開位置とも称されうる。図１１Ａと図１１Ｂを比較して理解されるように、冷却ガスが入射する基板領域のＸ方向寸法は、シャッタ２１６が格納位置から展開位置に移動されると小さくなる。これが有利である理由は図１２に関連して後述する。
【０２７８】
図１２は、冷却要素２０２を下方から見た図を概略的に示す。図１２にはリソグラフィ装置ＬＡ（図１参照）の放射ビームＢによって照明される露光領域Ｅも示されている。冷却要素２０２の本体２０４は、冷却要素の床２１２を囲む外側境界を形成する。床２１２には、冷却要素２０２の動作中にガスが流れる穴２１４が設けられている。冷却要素２０２のシャッタ２１６は冷却要素を下から見たとき視認されないが、本発明の理解を容易にするために図示している。シャッタは、格納位置２１６ａ（破線で示す）から展開位置２１６ｂ（点線で示す）へと移動可能である。
【０２７９】
リソグラフィ装置ＬＡ（図１参照）の動作中、放射ビームＢによって照明される露光領域ＥのＸ方向（非走査方向）におけるサイズは、リソグラフィ装置のオペレータによって選択されうる。この選択は、リソグラフィ装置によって基板Ｗ上に露光されるべきダイのサイズにより決定されうる。露光領域Ｅの最大のＸ方向寸法は、（他の最大Ｘ方向寸法も可能であるが）例えば２６ｍｍでありうる。最大Ｘ方向寸法は、図１２においてＸｍａｘと表記される。露光領域Ｅの最小のＸ方向寸法は、（他の最小サイズも可能であるが）例えば１６．５ｍｍでありうる。露光領域の最小サイズは、図１２においてＸｍｉｎと表記される。露光領域ＥのＸ方向寸法は、リソグラフィ装置ＬＡ（図１参照）のイルミネータＩＬによって、例えばマスキングブレードを使用して公知の方法で、調整されうる。
【０２８０】
冷却要素２０２のシャッタ２１６は、冷却ガスが向けられる領域のＸ方向寸法を、露光領域ＥのＸ方向寸法に一致させるように調整することを可能にする。よって、露光領域Ｅが最大サイズＸｍａｘを有する場合にはシャッタ２１６は格納位置２１６ａにある。基板にガスを供給する床２１２における穴のＸ方向寸法は実質的にＸｍａｘに一致する。基板Ｗが最小のＸ方向サイズＸｍｉｎを有する場合にはシャッタ２１６は展開位置２１６ｂにある。基板にガスを供給する床における穴のＸ方向寸法は実質的にＸｍｉｎに一致する。
【０２８１】
露光領域Ｅの他のＸ方向寸法はＸｍａｘとＸｍｉｎの間で可能である。したがって、シャッタ２１６は、格納位置と展開位置との間の中間位置に展開されうる。よって、シャッタ２１６は、冷却要素２０２が露光領域ＥのＸ方向寸法に一致するＸ方向寸法を有する領域に冷却ガスを向けるように位置決め可能である。冷却ガスが供給される領域のＸ方向寸法を露光領域ＥのＸ方向寸法に合わせることによって、実施の形態は、露光領域のＸ方向の縁を越えて広がる領域に冷却ガスを向けることを回避する。もし、冷却ガスが露光領域ＥのＸ方向の縁を越えて広がる領域に供給されたとすると、不所望の基板の歪みが生じるかもしれない。これは、リソグラフィ装置が基板にパターンを投影する精度を低下させるかもしれない。例えば、冷却ガスは、現在露光されているダイに隣接するダイの一部に冷却を生じさせるかもしれず、それにより、その隣接ダイにその後パターンが投影されるときオーバレイ精度が低減されうる。この問題が本発明の実施の形態によって回避されるのは、冷却ガスが入射する領域のＸ方向寸法が露光領域ＥのＸ方向寸法に一致しているからである。
【０２８２】
本発明の図示される実施の形態においては、シャッタ２１６が格納位置２１６ａにあるとき冷却要素２０２の床２１２におけるどの穴２１４も閉鎖されない。しかし、これは必須ではない。よって、例えば、シャッタ２１６は、格納位置にあるとき床２１２のいくつかの穴２１４を閉鎖してもよい。この場合であるか否かによらず、シャッタと床の具体的な構成に依存する。いずれにしても、格納位置２１６ａから展開位置２１６ｂへのシャッタの移動により冷却要素２０２の床２１２におけるいくつかの穴２１４が閉鎖される。
【０２８３】
代替的な実施の形態においては、床２１２において穴を設けることに代えて、床は多孔質材料で形成されてもよい。この場合、材料の孔のネットワークが床からガスを流出させることを可能にする。使用されうる多孔質材料の例は、グラファイト（例えば、オランダ国ヘルモントのXycarb Ceramics社から販売される）、焼結セラミックス（例えば、オランダ国ヘルダーマルセンのGimex社から販売される）でありうる。多孔質材料の空隙率は所望される場合、多孔質材料の表面に溶剤とともにエポキシ層を適用することによって、低減されてもよい。使用される溶剤の量は、当該層に所望の浸透性を実現するように選択されてもよい。
【０２８４】
穴２１４および多孔質材料の孔はともに、ガスに床２１２を通過させる開口の例とみなされうる。シャッタ２１６は、開口が穴２１４または多孔質材料の孔であるかにかかわらず同様の方法で働く。よって、格納位置２１６ａから展開位置２１６ｂへのシャッタ２１６の移動は、冷却要素２０２の床２１２におけるいくつかの開口を閉鎖する。
【０２８５】
図１１および図１２には一つの冷却要素２０２のみが示されているが、この実施の形態に係る冷却要素はリソグラフィ装置の露光領域Ｅの両側に（例えば、図３に示される構成に相当する構成で）設けられうる。
【０２８６】
図示される実施の形態は２つのシャッタを有するが、他の数のシャッタが使用されてもよい。例えば、一つのシャッタが使用されてもよい。この場合、冷却要素２０２のいくらかのＸ方向移動がシャッタの移動と組み合わされて必要となりうる。これは、シャッタによって閉鎖されていない開口が露光領域ＥとＸ方向に位置合わせされた状態を保つことを確実にする。
【０２８７】
更なる実施の形態（図示せず）においては、冷却要素は、概して図１１および図１２に示される通りであるが、シャッタ２１６が存在しなくてもよい。よって、冷却要素は、基板に供給されるガスが通る開口が設けられた床を含んでもよい。開口は、例えば、穴のアレイまたは多孔質材料の孔であってもよい。
【０２８８】
図１３は、図１１および図１２に示される実施の形態と同様の機能を異なる手法で提供する本発明の代替的な実施の形態を概略的に示す。図１３は、本発明のある実施の形態に係る冷却要素３０２の概略断面図である。図１１と同様に、断面は冷却要素のＸ方向に沿う。冷却要素３０２は、３つのチャンバ３０６〜３０８が内部に設けられた本体３０４を備える。チャンバは壁３１０によって互いに分離されている。チャンバは、外側チャンバ３０６、３０８、内側チャンバ３０７と称されうる。各チャンバは、異なるガス導管に（図１３には図示されない）関連するバルブとともに接続されている。本体３０４は、チャンバ３０６〜３０８の最下面を形成する床３１２を有する。床３１２には、チャンバ３０６〜３０８からガスが流れることのできる穴３１４が設けられている。冷却要素３０２は、基板Ｗの上方に配置され、穴３１４を通過するガスは、（矢印で概略的に示されるように）冷却要素の下方から流出するまで冷却要素３０２と基板Ｗとの間のスペースを満たす。ガスは、基板Ｗより低い温度を有する。ガスは基板Ｗより低い温度を有するので、基板を冷却するように働く。ガスは、冷却ガスとも称されうる。冷却ガスに使用されうる適切な温度は、他の実施の形態に関連して本書面の他の場所に述べられている。他の実施の形態に関連して述べた特徴及び考察は、この実施の形態に関連して使用されてもよい。
【０２８９】
図１３Ａを参照すると、すべてのチャンバ３０６〜３０８にガスが供給されるように、すべてのガス導管に接続されたバルブが開いていてもよい。ガスがすべてのチャンバ３０６〜３０８に供給されているので、ガスは床３１２のＸ方向寸法全体にわたって分布している穴３１４を通過する。これは、リソグラフィ装置の露光領域Ｅの最大Ｘ方向寸法Ｘｍａｘ（図１２の左側を参照）に一致しうる。
【０２９０】
図１３Ｂを参照すると、内側チャンバ３０７を通るガス導管に接続されたバルブは開いた状態で、外側チャンバ３０６、３０８を通るガス導管に接続されたバルブは、閉鎖されてもよい。外側チャンバ３０６、３０８にはガスが供給されていないので、これら外側チャンバの下方に配置された床３１２における穴３１４を通るガス流れはない。ガスは内側チャンバ３０７の床３１２における穴３１４から流れ続ける。よって、ガスが供給される基板領域のＸ方向寸法は、図１３Ａに比べて図１３Ｂにおいて小さくなる。壁３１０は、ガスが内側チャンバ３０７から供給されるＸ方向寸法がリソグラフィ装置の露光領域Ｅの最小Ｘ方向寸法Ｘｍｉｎ（図１２の左側を参照）に一致するように位置決めされていてもよい。
【０２９１】
壁３１０は、床３１２から冷却ガスを受けないＸ方向寸法の部位（壁３１０の直下にある床の部位は壁によって冷却ガスの放出が遮蔽されうる）を最小にするために、薄くてもよい（例えば厚さ１ｍｍ未満）。
【０２９２】
図１３の冷却要素３０２は、図１１および図１２の冷却要素に関連して上述した特徴を組み込んでいてもよい。例えば、穴３１４は、図１１および図１２に関連して上述した性質を有しうる。床３１２は、多孔質材料で形成されうる。穴３１４および多孔質材料の孔は、冷却ガスが流れうる開口の例である。
【０２９３】
ある実施の形態においては、床に設けられた穴（例えば、穴２１４、３１４）は、ガスのチョーク流れを提供し、その結果、（穴を通じた）質量流量が冷却要素本体の最下面と基板との隙間における圧力（したがって、隙間の高さ）から独立してもよい。穴を通じた一定の質量流量を保つことの利点は、ガス導管において冷却要素に向かう総ガス流れも一定に保たれることにある。
【０２９４】
ガス導管を通じた質量流量が増加するとき、例えば冷却要素の半分が基板の縁の上にあって縁の目標領域を露光しているときには、この質量流量の増加は、ガス導管での圧力降下を異ならせうる。こうして、冷却要素における異なるガス供給圧が、穴に入る前にもたらされる。異なるガス供給圧は、冷却要素本体の最下面と基板との隙間において異なる圧力をもたらしうる。それにより冷却の流束が変化し、もはや露光熱負荷と合わなくなるかもしれない。
【０２９５】
チョーク流れは、高いガス供給圧と小さい穴直径の組み合わせ（供給ガスの種類に依存する）を、圧力降下がチョーク流れを確実にするのに十分となるように、適切に選択することによって実現されうる。しかし、チョーク流れは、穴を通じた流れ抵抗が隙間の流れ抵抗に比べて十分に大きい（例えば１００倍のオーダ）限りは不要である。
【０２９６】
ある実施の形態においては、冷却要素の床は、一列の穴３１４を有する。例えば、穴の列は、１０から１００個の穴、好ましくは２０から８０個の穴、より好ましくは２５から５５個の穴を含む。穴は、１０から２００ミクロン、例えば５０から１５０ミクロンの直径を有してもよい。数は、連続流領域（高圧）に近い点で動作するように選択されうる。しかし、こうした直径をもつ穴の数を多くすることはチャレンジングでありうる。そのため、（そう望まれるのであれば）チョークガス流れを確実にする境界内にとどまりながら、穴の数を少なくし穴の直径を大きくすることが、より便利でありうる。
【０２９７】
図１４は、図１３に示される形式の２つの冷却要素３０２、３０３を備える冷却装置４０を上方から見た断面を概略的に示す。図１４は冷却装置のガス導管およびリソグラフィ装置の露光領域Ｅも概略的に示す。図１３に関連して上述したように、冷却要素３０２、３０３はそれぞれ、内側チャンバ３０７、第１外側チャンバ３０６、第２外側チャンバ３０８を備える。チャンバ３０６〜３０８は、壁３１０によって互いに分離されている。第１バルブ３１６は、２つの部分３１８ａ、３１８ｂに分岐する第１ガス導管３１８に接続されている。分岐ガス導管３１８ａ、３１８ｂはそれぞれ、第１冷却要素３０２の第１外側チャンバ３０６、第２冷却要素３０３の第２外側チャンバ３０６に接続されている。第２バルブ３２０は、第２ガス導管３２２に接続されている。第２ガス導管３２２は、第１冷却要素３０２の第２外側チャンバ３０８、第２冷却要素３０３の第２外側チャンバ３０８にそれぞれ接続される２つの分岐３２２ａ、３２２ｂへと分かれている。第３バルブ３２４は、第３ガス導管３２６に接続されている。第３ガス導管３２６は、第１冷却要素３０２の内側チャンバ３０７、第２冷却要素３０３の内側チャンバ３０７にそれぞれ接続される２つの分岐３２６ａ、３２６ｂへと分かれている。
【０２９８】
図１４Ａに概略的に示されるように、すべてのバルブ３１６、３２０、３２４が開いているとき、ガスは冷却要素３０２、３０３のすべてのチャンバ３０６〜３０８に供給される。その結果、冷却要素３０２、３０３によってガスが供給される基板のＸ方向寸法は、リソグラフィ装置の露光領域Ｅの最大Ｘ方向寸法Ｘｍａｘに一致する。
【０２９９】
図１４Ｂには、第１バルブ３１６と第３バルブ３２０が閉鎖され、その結果冷却要素３０２、３０３の外側チャンバ３０６、３０８にガスが流れていない。第３バルブ３２４は開いているので、冷却要素３０２、３０４の内側チャンバ３０７にはガスが流れる。その結果、ガスは外側チャンバ３０６、３０８から流れないが、冷却要素３０２、３０３の内側チャンバ３０７からは流れる。よって、冷却ガスは、リソグラフィ装置によって露光される基板の小さいＸ方向寸法にわたって供給される。冷却ガスが供給されるＸ方向寸法は、リソグラフィ装置によって照明される露光領域ＥのＸ方向寸法に一致しうる。これは例えば、リソグラフィ装置の露光領域Ｅの最小Ｘ方向寸法Ｘｍｉｎであってもよい。
【０３００】
よって、第１バルブ３１６と第３バルブ３２０を開閉することによって、冷却ガスが供給されるＸ方向寸法は最大値と最小値との間で切り替えられうる。代替的な構成（図示せず）においては、一つのバルブが、例えば４本の導管に分かれる一つの導管を介して、外側チャンバ３０６、３０８の両方へのガス流れを制御するように設けられうる。
【０３０１】
図１１および図１２の実施の形態に比較して図１３および図１４の実施の形態の不利益は、冷却ガスが供給されるＸ寸法方向が最大値と最小値の間の値には制御可能ではないことにある。よって、リソグラフィ装置によって使用される露光領域Ｅが最小寸法Ｘｍｉｎと最大寸法Ｘｍａｘの間のどこかにあるＸ方向寸法を有する場合には、冷却要素３０２、３０３によって冷却ガスが供給される基板のＸ方向寸法は露光領域Ｅに一致しない。
【０３０２】
図１３および図１４の実施の形態の有利な点は、冷却要素３０２、３０３からのガスの供給を制御する可動要素（例えば、バルブ３１６、３２０、３２４）が冷却要素自体から離れて配置されることにある。対照的に、図１１および図１２の実施の形態においては、シャッタ２１６は冷却要素３０２の内側に配置されている。図１から理解されるように、冷却要素２０２、３０２、３０３は、リソグラフィ装置の投影システムＰＳの下方でリソグラフィ装置の基板テーブルＷＴの上方に配置された冷却装置４０の一部を形成する。これは比較的アクセスしにくい場所である。よって、図１３および図１４の実施の形態のバルブ３１６、３２０、３２４のメンテナンスおよび修理は、図１１および図１２の実施の形態のシャッタのメンテナンスおよび修理よりもかなり容易でありうる。
【０３０３】
図１５は、本発明の代替的な実施の形態に係る冷却要素４０２を概略的に示す。本発明の他の実施の形態と共通して、冷却要素４０２は、リソグラフィ装置の動作中に放射ビームＢによって照明される露光領域Ｅに隣接する場所で基板Ｗに冷却ガスを向けるように構成されている。冷却要素４０２は、図１５において断面が概略的に示され、図１６において下方から見た図が概略的に示されている。図１５は図１６に対して拡大されている。いくつかの他の実施の形態と共通して、ガス供給導管は図１５および図１６に示されていないが、実際には実施の形態はガス供給導管を含む。他の実施の形態に関連して述べた特徴及び考察は、この実施の形態にも関連して使用されうる。
【０３０４】
冷却要素４０２は、チャンバ４０６が設けられた本体４０４を備える。チャンバ４０６は、多孔質材料で形成された床４０８を有する（適切な多孔質材料の例は上述の通りである）。本体４０４は、基板Ｗに向けて面する最下面４１０を有する。最下面４１０の一部は、多孔質材料の床４０８によって形成されている。本体４０４の最下面４１０は、実質的に平面であってもよく、例えば約８０ミクロンでありうる隙間Ｇだけ基板Ｗから離れている。隙間Ｇは、例えば２００ミクロン未満であってもよく、例えば１００ミクロン未満であってもよい。隙間Ｇは、例えば２０ミクロンより大きくてもよい。
【０３０５】
いくつかの実施の形態においては、隙間Ｇは、能動的に制御されうる。例えば、いくつかの実施の形態においては、センサ（図１５には図示せず）が隙間Ｇのサイズを決定するように設けられてもよく、アクチュエータ（図示せず）が基板Ｗに関して冷却要素４０２を昇降調整するように設けられてもよい。隙間Ｇを調整することによって、基板Ｗと冷却要素４０２との間の熱伝達率が調整されうる。例えば、露光領域間の走査中に基板Ｗに提供される冷却の大きさを調整すること、または温度の変動に対処することが望まれうる。
【０３０６】
多孔質材料の床４０８を通じて供給される冷却ガスは、本体４０４の最下面４１０と基板Ｗとの隙間Ｇを満たす。隙間Ｇにおける冷却ガスは影付き領域４１２により概略的に示されている。冷却ガス４１２は、例えば水素（または他のガス）でありうる。冷却ガス４１２は、基板の温度より低い温度を有する。冷却ガス４１２は、基板Ｗから、基板の温度より低い温度を有する冷却要素の本体４０４への熱伝達を促進する。こうして冷却ガス４１２は、基板Ｗを冷却するように働く。
【０３０７】
図１５の冷却要素４０２は、第１および第２の冷却流体チャネル４１４、４１６をさらに備える。冷却流体は、冷却流体チャネル４１４、４１６を通じて圧送され、それにより冷却要素４０２から熱が運び去られる。冷却流体は、例えば窒素ガス（または他のガス）であってもよく、約−１００℃の温度に冷却されていてもよい。窒素ガスは、大気圧より高い圧力（例えば４ｂａｒより大きく、例えば約８ｂａｒであり、例えば１２ｂａｒ以下）に保持されてもよい。窒素（または他のガス）は、０℃より低い温度に冷却要素４０２を冷却するように働く。窒素（または他のガス）は、−５０℃より低い温度に冷却要素４０２を冷却するように働いてもよく、−７０℃より低い温度（例えば約−１００℃）に冷却要素４０２を冷却するように働いてもよい。冷却要素４０２は、０℃より低い温度、例えば約−１００℃に保持されるので、チャンバ４０６における冷却ガスもこの温度に冷却される。したがって、多孔質の床４０８を通じて供給される冷却ガス４１２は、冷却要素４０２と同じ温度を有する。
【０３０８】
冷却ガスは、冷却要素４０２と基板Ｗとの間に大気圧より高い冷却ガス４１２の圧力を提供する速さで供給される。圧力は、例えば５００パスカルを超えてもよく、例えば約７００パスカルであってもよい。圧力は、例えば１０００パスカル未満であってもよい。冷却ガス４１２は、例えば３００Ｗ／ｍ２Ｋより大きい熱伝達率を提供してもよい。冷却ガス４１２は、例えば６００Ｗ／ｍ２Ｋより小さい熱伝達率を提供してもよい。冷却ガス４１２は、例えば約４５０Ｗ／ｍ２Ｋの熱伝達率を提供してもよい。
【０３０９】
冷却要素４０２は、露光領域Ｅの縁に隣接して配置されている。この文脈において用語「隣接」は、露光領域Ｅの縁から１ｃｍ未満を意味するものと解されうる。冷却要素４０２は、露光領域Ｅの縁から０．５ｃｍ未満にあってもよく、露光領域の縁から約１ｍｍにあってもよい。冷却要素４０２は、露光領域Ｅの縁から１ｍｍ〜１ｃｍの範囲内にあってもよい。冷却要素と露光領域の間隔が小さいほど、基板加熱によって生じる基板の望まれない歪みが大きくなることが回避される。
【０３１０】
冷却要素４０２ができるだけ露光領域Ｅに近接して配置されるために、冷却要素は、露光領域Ｅから所望の距離にあるとき放射ビームＢと交差しない形状を有してもよい。よって、例えば、この実施の形態における冷却要素には、放射ビームＢに向けて面する内側傾斜面４１８が設けられている。例えば、鉛直線に対して傾斜面４１８がなす角度が、鉛直線に対して放射ビームＢがなす角度と実質的に一致する。この形状によって、冷却要素４０２が放射ビームＢへと突き出す最も内側の角を有することを回避される。対応する形状が本発明の他の実施の形態に係る冷却要素に使用されてもよい。
【０３１１】
冷却要素４０２が（鉛直方向に測定されたとき）薄いのは、それによって放射ビームと交差することなく冷却要素を放射ビームＢに近接して位置決めすることを可能にするためである。よって、例えば、冷却要素は、鉛直方向（ｚ方向）において３ｍｍ以下の厚さを有してもよい。冷却要素４０２の厚さは、例えば２ｍｍ以下であってもよい。冷却要素４０２は、冷却ガスを受け入れるチャンバ４０６のためのスペースを許容するように、かつ冷却流体チャネル４１４、４１６のためのスペースを許容するように、十分に厚い。よって、冷却要素４０２の最小の厚さは、例えばおよそ１ｍｍであってもよい。
【０３１２】
冷却要素４０２が露光領域Ｅに近いほど、基板加熱に起因する基板の不所望の歪みはより大きく回避される。よって、例えば、冷却要素４０２と露光領域Ｅの縁との間隔は３ｍｍ未満であることが望まれうる。より効率的な冷却が提供されるので、２ｍｍ以下の間隔がより好ましい。１ｍｍ以下の間隔がさらに好ましいが、実際に実現するのは簡単ではない。露光領域Ｅの縁の位置には、例えばおよそ０．３ｍｍの公差がありうる。冷却要素４０２を露光領域Ｅに対して位置決めする精度は、例えばおよそ０．３ｍｍの公差でありうる。上述の値はこれを考慮に入れてもよい。よって、上述の値は例えば、例えば±０．６ｍｍの精度を有してもよい。
【０３１３】
冷却要素４０２の最下面４１０は、Ｙ方向において例えば１ｍｍから３ｍｍ（例えば１．５ｍｍから２ｍｍ）の大きさを有してもよい。冷却要素４０２の最下面４１０は、Ｙ方向において例えば５ｍｍ未満の大きさを有してもよい。Ｙ方向における最下面４１０の長さは、基板Ｗに提供される冷却の大きさに顕著な影響をもつ。なぜなら、これによって、冷却要素４０２と基板との間に位置する冷却ガス４１２の面積が決まるからである。多孔質材料の床４０８は、冷却要素４０２の内縁からＹ方向（走査方向）に例えばおよそ０．５ｍｍ離れていてもよい。多孔質材料の床４０８は、例えば０．３ｍｍから０．５ｍｍ（例えば約０．５ｍｍ）のＹ方向長さを有してもよい。
【０３１４】
図１５の実施の形態は、露光領域Ｅに近い場所で冷却を提供することによって、放射ビームＢに起因する加熱により基板が膨張する傾向を低減しうる。こうした膨張は、基板の縁でとくに問題となる。なぜなら、基板は縁では基板テーブルＷＴによってあまりよく拘束されない傾向にあるからである。実施の形態の追加の利点は、基板テーブルＷＴのバールが備えなければならない剛性の公差が緩和されうることにある（バールの剛性に必要な精度と加熱による基板の膨張は相互に関連する）。
【０３１５】
図１６は、露光領域Ｅの一方側にある第１冷却要素４０２および露光領域の反対側にある第２冷却要素４０３を下方から見た図を示す。これら冷却要素は図１５に示される形式のものである。一方の冷却要素４０２は基板の領域を当該領域が放射ビームＢによって露光される前に冷却し、他方の冷却要素４０３は、当該領域が露光された後に基板を冷却する。これは走査露光の方向が切り替わるときに切り替わる。
【０３１６】
図１６から理解されるように、多孔質材料から形成された床４０８のＸ方向寸法は、露光領域ＥのＸ方向に相当する。これは例えば、リソグラフィ装置が照明可能な露光領域の最大Ｘ方向寸法Ｘｍａｘであってもよい。冷却要素４０２、４０３は、１つ又は複数のシャッタまたはチャンバまたは冷却ガスを供給する床４０８のＸ方向寸法を調整するように動作可能な他の構成要素（図示せず）を含んでもよい。
【０３１７】
図１５および図１６に示される実施の形態は多孔質材料で形成された床４０８を有するが、他の実施の形態においては、床は、当該床を通じて冷却ガスを供給することを可能とするように当該床に設けられた穴のアレイを有する非多孔質材料で形成されていてもよい。穴は、前述の実施の形態に関連して上述した性質を含んでもよい。穴および孔は、冷却ガスが流れうる開口の例である。
【０３１８】
図２から図４に示される本発明の実施の形態は、空洞４８、４９に代えて、基板Ｗに向かって面する床を含むように変更されてもよい。床は、実質的に平坦であってもよく、例えば、冷却要素の最下面と同一平面にあってもよい。床には（例えば、多孔質材料で形成され、または穴のアレイとして設けられた）複数の開口が設けられてもよい。チャンバが床の上方に設けられ、そこからガスが床を通じて供給されてもよい。
【０３１９】
本発明の上述の実施の形態は２つの冷却要素を備えるが、本発明の他の実施の形態は、異なる数の冷却要素を備えてもよい。例えば、一つの冷却要素が設けられてもよい。一つの冷却要素が例えば露光領域Ｅの一方側に沿って延在してもよい（または露光領域の一方側に沿って延在する空洞を有してもよい）。この場合、冷却要素は、（露光中の走査方向に依存して）露光前または露光後のいずれかで露光領域Ｅを冷却することになる。あるいは、一つの冷却要素が例えば露光領域の複数の辺に沿って延在してもよい（例えば、露光領域の複数の辺に沿って延在する空洞または複数の開口をもつ床を有してもよい）。一つの冷却要素が例えば露光領域の外周に沿って延在してもよい（例えば、露光領域の外周に沿って延在する空洞または複数の開口をもつ床を有してもよい）。
【０３２０】
代替的な例においては、３つ以上の冷却要素が設けられてもよい。例えば、４つの冷却要素が設けられ、冷却要素が１つずつ露光領域のそれぞれの縁に隣接して設けられてもよい。
【０３２１】
図１７ａは、ある実施の形態の冷却要素７００を上方から見た図を概略的に示し、図１７ｂは、冷却要素７００の冷却プレートを下方から見た図を概略的に示す。図１７の実施の形態においては、冷却要素７００は、２つの部分、すなわち冷却プレート７０２および駆動本体７０４から形成されている。冷却要素７００は、上述のいずれかの冷却要素の原理にしたがって動作しうる。冷却プレート７０２は、所望の温度に冷却される。例えば、冷却プレート７０２は、０度より低い温度に冷却されてもよく、約−７０℃の温度に冷却されてもよい。冷却プレート７０２は、（窒素ガスなどの）冷却流体が冷却プレート７０２内に設けられた冷却チャネル（図１７には図示せず）を循環することによって冷却されてもよい。冷却流体は、外部の源から導管７２２を介して提供されてもよい。使用時において、冷却プレート７０２は、冷却プレート７０２の冷却スリット７０６が（図１５に示される）露光領域Ｅと位置合わせされるように位置決めされる。したがって、放射ビームＢは、冷却スリット７０６において冷却プレート７０２を通過する。冷却スリット７０６は、放射ビームＢの形状に合わせるように形状が定められている。冷却スリット７０６は、例えば２ｍｍ程度であってもよい。
【０３２２】
冷却要素７００には、ガス供給部７２８も設けられている。ガス供給部７２８によって提供されるガスは、冷却ガスまたはベアリングガスとも称されうる。他の実施の形態に関連して上述したように、冷却ガスは例えば水素ガスでありうるが、他のガスであってもよい。ガス供給部７２８は、冷却スリット７０６に隣接する冷却プレートから供給される。冷却ガスは、冷却プレート７０２と基板Ｗとの間にベアリングを生成する。加えて、冷却ガスは、露光領域Ｅから冷却プレート７０２への熱の伝導を可能にする。ベアリングガスは、基板Ｗの温度より低い温度で供給されうるが、冷却プレート７０２の温度まで冷却される必要はない。例えば、ベアリングガスは、約２２℃の温度で供給されてもよい。しかし、冷却プレート７０２が例えば−７０℃に冷却されていれば冷却プレート７０２との相互作用により冷却ガスも冷却されることは理解されよう。他の実施の形態においては、冷却ガスは、（例えば冷却プレート７０２との相互作用の前に）所望の温度に予冷され、または加熱されてもよい。
【０３２３】
駆動本体７０４は、冷却プレート７０２に接続されている。駆動本体７０４には、冷却プレート７０２を位置決めするためのアクチュエータ７２０が設けられている。３つのアクチュエータ７２０が図１７ａには示されているが、これは例示にすぎない。アクチュエータ７２０は、露光領域への冷却プレートとくに冷却スリット７０６の正確な位置合わせを可能にする十分な自由度で冷却プレート７０２を駆動するように設けられていてもよい。いくつかの実施の形態においては、アクチュエータ７２０は、基板Ｗと冷却プレート７０２との間の熱伝達率を制御するように、基板Ｗに対して冷却プレート７０２を昇降可能（すなわちＺ方向）であってもよい。
【０３２４】
駆動本体７０４は、冷却プレート７０２の温度に冷却される必要はなく、例えば周囲温度（すなわち駆動本体７０４を取り巻く環境の温度）で動作するように設けられていてもよい。周囲は例えば約２２℃でありうる。まさに、「暖かい」（または非冷却の）駆動本体７０４を設けることによって、冷却温度にさらされる基板Ｗの領域は、露光領域Ｅに容易に局所化されうる。
【０３２５】
冷却プレート７０２は、接続部材７１２によって駆動本体７０４に接続されていてもよい。接続部材７１２は、好ましくは、駆動本体７０４と冷却プレート７０２との間に熱的分離を提供するために低熱伝導性で低熱膨張の材料で構築される。例えば、接続部材７１２は、インバーで構築されうるが、これは例示にすぎない。接続部材７１２は、例えば、冷却プレート７０２と駆動本体７０４との接触面積を最小化しつつ運動学的支持を提供するリーフヒンジであってもよい。このようにして、温度変化を生じさせる構成要素および動作（例えば駆動）は、冷却プレート７０２から分離され、冷却プレート７０２および被冷却領域の温度のより正確で安定した制御が可能となる。
【０３２６】
図１７ｂは、冷却プレート７０２の下側（すなわちウェーハに対向する側）を概略的に示す。冷却スリット７０６には、複数の床部材７０８（各々が例えば図１５に示される床４０８に相当してもよい）が設けられ、これらを通じて冷却ガスが冷却プレート７０２と基板Ｗとの隙間に供給される。他の実施の形態に関連して上述したように、冷却ガスは、基板Ｗと床部材７０８との間の距離に依存した圧力で提供されてもよい。例えば、冷却ガスは、冷却プレート７０２と基板Ｗとの間の冷却ガスの圧力を大気圧より高くする速さで供給されてもよい。圧力は例えば、床部材７０８と基板Ｗとの間の距離が約２ｍｍである場合には５００パスカル程度であってもよい。
【０３２７】
冷却プレート７０２は、高熱伝導性で低熱膨張の材料で構築されてもよい。冷却プレート７０２は、例えばシリコンカーバイド（ＳｉＣ）などのセラミックス材料で構築されてもよい。あるいは、冷却プレート７０２は、アルミニウムなどの金属で構築されてもよい。冷却プレート７０２を構築する具体的な材料は、材料の熱伝導性、熱膨張、熱曲げ、コストなどを含む多数の要因に依存しうる。例えば、ＳｉＣは熱的に誘起される曲げがとくに小さい一方で、アルミニウムは熱的外乱にすばやく応答する上に安価である。使用されうる他の材料には、インバー（非常に熱膨張が小さいことで有名である）、チタン、ステンレス鋼などがある。
【０３２８】
図１８は、冷却プレート７０２の例示的な構成を分解斜視図により概略的に示す。図１８の例示的な実施の形態においては、冷却プレート７０２は、４層から層状に構築されている。接続部８０２は、冷媒流体および冷却ガスを通過させる内部ダクトを提供する。接続部８０２は、接続部材７１２（図示せず）への接続のための接続点を提供する。第２層８０４は、導管７２２から冷媒流体を受け入れるチャネル８０６および導管７２８から冷却ガスを受け入れるチャネル８０８を提供する。第３層８１０は、チャネル８０４、８０６を封止し、冷却ガスのための出口８１２を提供する。第２層８０４および第３層８１０は、例えば約０．３ｍｍから１ｍｍの合計厚さを有してもよい。床部材７０８は出口８１２上に設けられ、冷却ガスの流れを方向付ける複数の穴とともに図示されている。穴は、レーザで穴開け加工されてもよく、例えば４９．５μｍから５０．５μｍ程度の直径であってもよい。より詳しく後述するように、冷却プレート７０２内には例えば加熱要素および（温度センサなどの）センサを提供する他の層が含まれてもよい。図１８に示される構成は例示にすぎず、冷却プレートは他の方法で構築されてもよい。
【０３２９】
再び図１７ａを参照すると、冷却要素７００は、チャネル８０８への冷却ガスの流れを制御するためのバルブ７２１を更に含んでもよく、それにより床部材７０８を通じた冷却スリット７０６への冷却ガスの流れを制御してもよい。バルブは、目標位置と目標位置の間の移動時にはチャネル８０８への冷却ガスの供給をオフに切り替え、目標部分が露光されようとするとき冷却ガスの供給をオンに切り替えるように使用されてもよい。バルブ７２１は、約５ｍｓ未満の時定数で動作してもよく、約３ｍｓの時定数で動作してもよい。
【０３３０】
一般には、基板Ｗの全体にわたって熱的平衡を維持することが望まれる。すなわち、放射ビームＢによってウェーハに加えられた熱エネルギーは冷却により除去されることが望ましい。しかし、放射ビームＢによって加えられた熱より多くの熱を基板Ｗから除去しないことが望まれる。したがって、いくつかの実施の形態においては、熱シールドが露光領域Ｅに隣接する領域における冷却を低減するために設けられる。
【０３３１】
図１９ａ、図１９ｂは、基板Ｗと冷却要素９０２（例えば、図１５、図１６、図１７を参照して説明したもの等、前述の任意の実施の形態を参照して説明した冷却要素であってもよい）の下側との間に熱シールドが設けられている実施の形態を概略的に示す。熱シールド９０４は、周囲環境、とくに基板Ｗへの冷却要素９０２の冷却効果を最小にするように設けられている。図１９の例示的な実施の形態においては、熱シールド９０４は、冷却スリット９０６を囲む冷却要素９０２の下側（すなわちウェーハに対向する側）の一部を覆う。図示される例においては、熱シールド９０４は、冷却要素９０２の下側の全体を覆うが、これは例示にすぎないものと理解される。加えて、熱シールド９０４が冷却要素９０２の下側から（Ｚ方向に）分離されているように図示されているが、他の実施の形態においては、熱シールド９０４は、冷却要素９０２の下側に物理的に接触していてもよい。
【０３３２】
熱シールド９０４は、低熱伝導性を有する材料で構築されてもよく、基板Ｗから冷却要素９０２への熱の伝導を低減すべく基板Ｗと冷却要素９０２の下側との間に障壁を提供するように設けられていてもよい。図２０は、１つ又は複数のチャネル９０６が熱シールド９０４に設けられた例示的な実施の形態が示され、チャネルを通じて（例えば水または窒素などの）温度調整流体を流すことによって熱シールド９０４を冷却及び／または加熱することが可能となっている。１つ又は複数のチャネル９０６を通じた温度調整流体の流れは、熱シールド９０４を周囲温度（例えば約２２℃など）に維持するように構成されていてもよい。それに代えて又はそれとともに、熱シールド９０４には、図２１に示されるように、１つ又は複数の加熱要素９０８が設けられていてもよい。加熱要素９０８は、任意の適切な形式をとりうるものであり、例えば、薄いフィルム状のヒータ、または電流が印加される１つ又は複数の抵抗器であってもよい。加熱要素９０８は、チャネル９０６よりも好ましいかもしれない。なぜなら、加熱要素９０８は。チャネル９０６よりもコンパクトとなりうるからである。熱シールド９０４は、システムの通常動作の移動によって共振が誘起されないように適切に高い共振周波数を有する１つ又は複数の材料で構築されてもよい。熱シールド９０４は、例えば、１つ又は複数のセラミックス材料またはアルミニウムで構築されてもよい。
【０３３３】
熱シールド９０４は、能動的に制御されてもよい。とくに、１つ又は複数の加熱要素９０８及び／またはチャネル９０６を用いて提供される温度調整流体は、温度の測定結果を受け、所望の温度を提供すべく熱シールド９０４の加熱又は冷却を制御するように設けられたフィードバックループによって、制御されてもよい。したがって、熱シールド９０４には、１つ又は複数の温度センサが設けられてもよい。図２２は、冷却要素９０２を下方から見た図（ｘｙ平面において）を概略的に示す図であり、熱シールド９０４は、複数の薄膜ヒータ９０６と複数の温度センサ９０８とを備える。温度センサ９０８および薄膜ヒータは、プロセッサ９１０に接続されている。プロセッサ９１０は、温度センサ９０８から信号を受信し、受信した信号に応答して薄膜ヒータ９０６を制御するように設けられている。例示にすぎないが、コントローラ９１０は、２１℃から２２℃の温度を提供するようにヒータ９０６を制御するように設けられていてもよい。
【０３３４】
図１９から図２２においては、熱シールド９０４は、基板Ｗと冷却要素９０２の下側との間に設けられている。ある実施の形態においては、第２熱シールドが冷却要素９０２の上方に設けられてもよい。第２熱シールド９１０は、上述の熱シールド９０４と同じ形式をとりうる。とくに、第２熱シールド９１０には、ヒータ及び／または流体冷却チャネルを含む能動的または受動的な冷却手段が設けられてもよい。冷却要素９０２の上方に第２熱シールド９１０を設けることによって、冷却要素９０２は、より効果的に周囲環境から隔離される。
【０３３５】
上述のように、基板Ｗに提供される冷却の大きさを制御することは一般に望ましく、これは複数の機構のいずれかによって実現されうる。冷却の大きさは少なくとも部分的に、基板Ｗと冷却要素の能動冷却表面との隙間によって決定されうる。例えば、図１５を参照すると、冷却の大きさは少なくとも部分的に、基板Ｗと床４０８との隙間Ｇのサイズによって決定されうる。とくに、同様に図１５を参照すると、隙間Ｇのサイズを増減させるべく冷却要素４０２の本体４０４をＺ方向に移動させるようにアクチュエータが設けられてもよい。図１７ａを参照すると、例えば、アクチュエータ７２０は、床部材７０８と基板Ｗとの隙間を増加させるべく冷却プレート７０２を移動させるように動作可能であってもよい。
【０３３６】
基板Ｗに提供される冷却は少なくとも部分的に、冷却要素から基板Ｗの表面に向けて放出されるガスの圧力によっても決定されうるので、これが熱伝達率を増減させるべく制御されてもよい。上述のように、図６は、ガスによる二表面間の熱伝達率がそれら表面間の距離の関数として様々なガス圧力のもとでどのように変化するかを示す。
【０３３７】
基板Ｗに提供される冷却は少なくとも部分的に、ウェーハの近傍における冷却要素の温度（例えば、床７０８、４０８、空洞の天井６０の温度）によっても決定されうる。したがって、冷却要素の温度が基板Ｗと冷却要素との間の熱伝達率を制御するために制御されてもよい。
【０３３８】
基板Ｗに提供される冷却の大きさを制御するために、冷却されている領域の近傍における温度を決定可能であることが望ましい。例えば、図２４は、冷却表面の近くに温度センサを備える冷却要素１００２を示す。冷却要素１００２は、図１５を参照して上述したように概ね構成されてもよく、冷却本体１００４と、冷却本体１００４から熱を運び去る冷却流体（例えば窒素）の流れのための流体チャネルと、基板Ｗと冷却本体１００４の冷却表面１０１２との隙間Ｇへの冷却ガスの供給のためのガスチャネル１００６とを備える。１つ又は複数の温度センサ１０１０は、冷却表面１０１２も含む壁に設けられていてもよい。１つ又は複数の温度センサ１０１０は、冷却表面１０１２に隣接して設けられていてもよい。例えば、１つ又は複数の温度センサ１０１０は、冷却表面１０１２から約０．５ｍｍ以下の距離に配置されてもよい。１つ又は複数の温度センサ１０１０を冷却表面１０１２に隣接して設けることによって、１つ又は複数の温度センサ１０１０によってなされる温度測定の精度への、冷却表面１０１２と１つ又は複数の温度センサ１０１０との間に存在する望まれない温度勾配を原因とする悪影響が低減される。温度センサ１０１０を冷却表面に隣接して配置することによって、温度センサ１０１０は、本体１００４内部の熱負荷外乱に対しより鈍感となり、温度をより正確に決定して隙間Ｇでの温度変化にすばやく応答することが可能となりうる。望まれない温度勾配が冷却表面１０１２には存在しうる。温度センサ１０１０は、冷却表面１０１２のまわりの様々な位置に分布していてもよく、冷却表面１０１２の平均温度が温度センサ１０１０による測定結果から計算されてもよい。冷却表面１０１２の周りに分布した複数の温度センサ１０１０から冷却表面１０１２の平均温度を計算することによって、冷却表面１０１２に存在する望まれない温度勾配を原因とする温度測定精度への悪影響が低減されうる。温度センサ１０１０は、任意の適切な構成を有しうる。例えば、温度センサ１０１０（及び／または、冷却要素１００２の近傍にある他の温度センサ）は、抵抗温度計、負温度係数のセンサ、光共振器、熱線流速計など、任意の他の形式をとりうる。
【０３３９】
一実施形態においては、温度センサ１０１０は、ＰＴ１００センサなどの白金抵抗（Ｐ）温度計のような抵抗温度計である。図１８を参照すると、温度センサ１０１０は、冷却要素１００２の層状構成に含まれてもよい。温度センサ１０１０は、好ましくは、基板Ｗと熱交換をする表面１０１２の正確な温度測定を提供するために、基板Ｗと熱交換をする表面１０１２に隣接して配置される（例えば表面１０１２から約０．５ｍｍ以下）。
【０３４０】
温度センサは冷却要素１００２の他の場所に設けられてもよい。例えば、温度センサ１０１４は、冷却要素１００２の天井部分１０１５の近傍において破線の輪郭で図示されている。
【０３４１】
温度センサ１０１０を参照して説明したように、温度センサ１０１４は、リソグラフィ装置の周囲環境から保護された小センサを提供する層状構成を有してもよい。しかし、１つ又は複数の温度センサ１０１０、１０１４は、任意の他の適切な方式で構築されてもよい。例えば、上述では温度センサ１０１０が冷却要素１００２の層状構成内にありうるが、他の実施の形態においては、温度センサ１０１０及び／または温度センサ１０１４（及び／または設けられる他の温度センサ）は、冷却要素の本体から離れていてもよい。例えば、１つ又は複数の温度センサが細い支柱又は薄い膜によって冷却本体の表面から分離されてもよい。このようにして、温度センサが冷却要素１００２から熱的に分離されてもよい。センサを冷却要素１００２から熱的に分離することによって、センサは、基板Ｗの温度変化により高速に応答しうる。
【０３４２】
２つの温度センサ１０１０、１０１４を基板Ｗから異なる位置に設けることによって、基板Ｗの温度は、冷却要素と基板Ｗとの隙間を通じた熱流束を決定することによって、より正確に決定されうる。いくつかの実施の形態においては、温度センサ１０１０、１０１４の一方、両方、またはそれらの組み合わせが、ミリケルビン（ｍＫ）以下の解像度の温度測定を提供し、１秒以下の応答時間を提供しうる。温度センサ１０１０、１０１４を（上述のように）冷却要素１００２の本体から分離することによって、センサの応答時間は改善されうる。
【０３４３】
追加的に、温度センサは、基板テーブルＷＴなどリソグラフィ装置の他の領域に設けられてもよい。例えば、基板テーブルＷＴには、基板テーブルＷＴから熱を除去する冷媒（水など）の流れを可能にするチャネルが設けられていてもよい。温度センサは、チャネルに入る冷媒の温度とチャネルを出る冷媒の温度の差を検出するように設けられてもよい。フィードバック及び／またはフィードフォワード制御が、基板Ｗにおける全体的な熱的平衡を維持すべく、検出された温度変化に応答して、基板テーブルＷＴに供給される冷媒の温度を調整するように使用されてもよい。
【０３４４】
一般に、冷却されるべき基板Ｗの領域（例えば露光領域Ｅの近傍にある領域）の温度は、複数の機構のいずれかによって、冷却システム内の様々な場所（例えば、隙間Ｇ、冷媒供給導管、冷却ガス供給導管、基板テーブルＷＴなどを含む）で決定された温度に応答して制御されうる。ある温度制御機構は高周波数の温度変動を制御するのにより適当でありうる一方、ある温度制御機構は低周波数の温度変動（又はドリフト）に対処するのにより適当でありうる。例えば、冷却要素の冷却表面と基板Ｗとの隙間を調整することは、冷却要素と基板Ｗとの間の熱伝達率に高周波数の調整をするために使用されうる。冷却表面（例えば図２４の冷却表面１０１２）の温度を調整すべき（例えば、冷却表面の温度が所望される温度からドリフトしている）と決定された場合には、冷却要素に供給される冷却流体の温度が調整されうる。上述のように、冷却流体の温度は、任意の適切な方法で調整されうるものであり、冷却要素に冷却流体を提供する方法に依存しうる。一例として、冷却流体の温度は、冷却流体を冷却要素に提供する導管の内部または周囲に設けられたヒータを使用して調整されてもよい。
【０３４５】
いくつかの実施の形態においては、露光前の較正動作が、基板Ｗに提供される冷却の大きさが所望の範囲内にあることを確実にするために実行されてもよい。較正動作は高頻度に実行される必要はなく、較正動作は、冷却要素の冷却表面の近くのセンサから取得された測定結果に加えて、またはそれに代えて、基板テーブル冷却システムから取得された測定結果を使用してもよい。対照的に、露光中の温度調整は高周波数の調整を要しうるので、こうした調整は例えば図１８のセンサ１０１０などのセンサから取得される温度読み取り値に主として基づいてもよい。
【０３４６】
上述の種々な実施の形態を参照すると、冷却されるべき領域への冷却ガスの供給はバルブを使用して制御されうることが説明されている。とくに、ある目標部分を露光してから次の目標部分を露光するまでに基板Ｗが移動されるときの冷却を防ぐことが望まれうる。これが有利であるのは、放射ビームＢが基板を加熱していないときに基板Ｗを冷却することによって得られる利益がないからである。まさに、上述のように、基板Ｗに供給される熱エネルギーが冷却要素によって除去される熱と等しくなるように全体の熱バランスを維持することが望まれうる。
【０３４７】
冷却ガスをすばやくオフに切り替えることを可能にするために、冷却ガスを供給しているバルブは、約３ｍｓ以内で開位置と閉位置を切り替えるように動作可能であってもよい。いくつかの実施の形態においては、バルブは、ピエゾバルブであってもよい。一般に、大きなストロークおよび高い共振周波数をもつバルブを設けることが望まれうる。
【０３４８】
図２５は、図２５ａおよび図２５ｂからなり、本書に述べる任意の実施の形態において冷却されるべき領域に冷却ガスを提供するように使用されうる例示的なバルブ１０２０を概略的に示す。バルブ１０２０は、スライドによりオン状態（冷却されるべき領域に冷却ガスが提供される）とオフ状態（冷却されるべき領域から離れるように冷却ガスが放出される）とを切り替えるように動作する。バルブ１０２０は、ハウジング１０２２とスライド部材１０２４とを備える。スライド部材１０２４は、空洞１０２８内で第１位置（図２５ａに示される）と第２位置（図２５ｂに示される）との間でスライド可能である。空洞１０２８は、冷却要素と流体連絡しているので、冷却されるべき領域にも流体連絡している。第１位置においては、冷却ガスが入口１０２６から空洞１０２８を通じて冷却要素へと流れ、冷却されるべき領域に流れるように、冷却入口１０２６は、空洞１０２８と流体連絡している。空洞１０２８から排出口１０３０の流体経路は、スライド部材１０２４がハウジング１０２２に対し接触し又はごく近接していることによって遮断されている。
【０３４９】
第２位置においては、入口１０２６と空洞１０２８との間の流体経路は、スライド部材１０２４とハウジング１０２２との間の相互作用により閉鎖または制限されている。こうして、冷却ガスは入口１０２６から空洞１０２８に流れることが妨げられる。第２位置においては、排出口１３０が空洞１０２８と流体連絡しているので、冷却要素に既に存在する冷却ガスがバルブ１０２０を通じて放出されることが可能である。
【０３５０】
汚染を防止するために、パーティクルが冷却ガス流に進入して基板Ｗに運ばれることを防ぐことが望まれうる。そのため、バルブ１０２０は、スライド部材１０２４とハウジング１０２２との間に隙間が常時保持されるように構築されていてもよい。すなわち、いくつかの実施の形態においては、バルブ１０２０は、冷却ガスの流れと接触するバルブ１０２０のいかなる部分もハウジング１０２２と接触しないように構築されていてもよい。例えば、図２５ａにおいて矢印１０３２は、スライド部材１０２４が第１位置（開位置）においてハウジング１０２２と最も近接する場所を指している。いくつかの実施の形態においては、矢印１０３２が指す場所でスライド部材１０２４とハウジング１０２２との間には小さい隙間が保持されている。同様に、図２５ｂを参照すると、第２位置（閉位置）においては、スライド部材１０２４は、位置１０３４でハウジング１０２２から離れていてもよい。これはバルブ１０２０が閉位置にあるとき少量の冷却ガスが空洞１０２８（および冷却要素）に進入できることを意味しうるが、冷却ガスは冷却を防ぐように十分に低減されることになる。例えば、スライド部材１０２４とハウジング１０２２との間に保持される隙間のサイズは、バルブが閉位置にあるとき冷却ガスの開放流れの９７％を防ぐように選択されてもよい。
【０３５１】
図２６は、図２６ａおよび図２６ｂからなり、本書に述べる任意の実施の形態において冷却されるべき領域に冷却ガスの流れを提供するように使用されうる代替的な設計のバルブ１０４０を概略的に示す。バルブ１０４０は、ハウジング１０４２とスライド部材１０４４とを備える。スライド部材１０４４は、第１位置（図２６ａ）と第２位置（図２６ｂ）との間でスライドするように設けられている。第１位置においては、スライド部材１０４４は、冷却ガス入口１０４６が空洞１０４８と流体連絡するように位置決めされている。空洞１０４８は、冷却要素と流体連絡しているので、冷却されるべき領域にも流体連絡している。第１位置においては排出口１０５０と空洞１０４８との間の流体経路はハウジング１０４２によって遮断されている。第２位置においては、冷却ガス入口１０４６と空洞１０４８との間の流体経路がハウジング１０４２によって遮断され、冷却要素および冷却されるべき領域からの冷却ガスは妨げられる。第２位置においては、排出口１０５０が空洞１０４８と流体連絡しているので、冷却ガスを冷却要素から排出することが可能となっている。
【０３５２】
バルブ１０２０と同様に、いくつかの実施の形態においては、パーティクルが冷却ガスの流れに進入するのを防止するためにスライド部材１０４４とハウジング１０４２との間に隙間が保持されうる。こうした隙間が図２６ａおよび図２６ｂに見られる。上述のように、いくつかの実施の形態においては、隙間は、閉位置において冷却ガスの９７％が空洞１０４８に入ることが妨げられるように選択されてもよい。
【０３５３】
図２７は、本書に述べる冷却要素と組み合わせて使用されうる代替的な冷却表面を示す。図２７においては、冷却本体１１００は、冷却ガスを基板Ｗに提供するためのチャネル１１０２を備える。他のいくつかの実施の形態と共通して、図２７にはガス供給導管は図示されていないが、実際には実施の形態はガス供給導管を含む。最下面１１０４（すなわち基板Ｗに最も近い冷却本体１１００の部分）には、表面１１０４の実効熱的適応係数を増加させるように構成された非平坦の三次元構造が設けられている。図２７の具体例においては、表面１１０４には、複数の反復する矩形溝１１０６が設けられているが、これは例示にすぎない。例えば、ハニカム構造または「Ｖ字状」溝などの他の構造が使用されてもよい。構造は、反復構造または非反復構造であってもよい。一実施形態においては、表面１１０４には次式を満たす構造が設けられてもよい。
ｆ２．０４／（１＋０．４７・Ｒ−１．９６）＞０．０５
【０３５４】
ここで、ｆは、構造が空間に占める比率であり、Ｒは、構造の深さを構造の幅で除した値である。試験によると、冷却本体の表面に構造を設けることによって、実効熱的適応係数を約１０％から１５％増加させうる。使用されうる構造の形式の詳細は米国特許ＵＳ８９７０８１８号に見出されうる。
【０３５５】
上述のいくつかの実施の形態においては、冷却要素が２つの冷却本体を備え、各々が露光領域Ｅの対応する側で冷却を提供する。例えば、図３においては、冷却本体４２が露光領域Ｅの片側で冷却を提供し、冷却本体４４が露光領域Ｅの反対側で冷却を提供する。同様に、図１７および図１８に示される実施の形態においても、冷却プレートは、床部材７０８を通じて吐出されたガスが露光領域の各側を冷却するように設けられている。上述のように、放射ビームＢによって基板Ｗに加えられた熱をすべて除去することが望まれうる。したがって、いくつかの実施の形態においては、各冷却本体は、放射ビームＢによって加えられた熱の５０％を除去するように構成されている。これは、「一様な」冷却プロファイルと称されうる。
【０３５６】
しかし、いくつかの実施の形態においては、異なる冷却プロファイルを提供することが有利でありうる。ある実施の形態においては、１つ又は複数の冷却本体は、基板Ｗに提供される冷却プロファイルを調整するために、使用中に曲げられてもよい。これは図２８に側面図（ＸＺ平面）として示され、２つの冷却本体１３１２、１３１４は、冷却本体の長さにわたって各冷却本体１３１２、１３１４間の距離を変化させるように曲げられている。理解されるように、このようにして、冷却本体と基板Ｗとの間の冷却ガスの温度勾配が冷却本体の長さにわたって変化することになる。とくに、曲げによって冷却本体１３１２、１３１４の一部分が基板Ｗから離隔した場所では、曲げによって冷却本体が基板Ｗに接近した場所に比べて、冷却ガスが提供する冷却は小さくなる。こうして冷却本体のプロファイルを変化させることによって、冷却プロファイルが調整される。例えば、実質的に放物線のプロファイルを有するように冷却本体を曲げることが望まれうる。これは例えば、露光領域の中心に比べて大きな冷却が露光領域の縁で提供されるように、冷却本体の中心部を基板から最遠とすることでありうる。これは有利には、パターン付けられた放射ビームが露光領域の中心に比べて露光領域の縁でより大きな基板加熱を生じさせる状況においてリソグラフィ装置のオーバレイ性能を改善しうる冷却を提供する。一般には、例えば、冷却本体の中心よりも冷却本体の端でより大きな冷却が提供されるように冷却本体を曲げることが望まれうる。曲げは、（例えば、走査方向（Ｙ方向）に沿って顕著な曲げることなく）二次元であってもよい。冷却本体は個別に曲げられてもよい。理解されるように、図２８において冷却本体１３１２、１３１４を曲げる具体的な態様は説明のための単なる例示であり、様々なプロファイルが様々な冷却ガス温度勾配プロファイルを得るために使用されうる。
【０３５７】
冷却本体１３１２、１３１４の曲げは、冷却本体１３１２、１３１４に設けられた１つ又は複数のピエゾアクチュエータを使用して行われてもよい。例えば、冷却本体１３１２、１３１４は、図１８の実施の形態の床部材７０８に相当してもよく、この場合、ピエゾアクチュエータは、１つ又は複数の床部材７０８の各端部に設けられてもよい。曲げの制御は、フィードフォワードモデルに基づいてもよく、それに加えてピエゾアクチュエータから受けるフィードバックを使用してもよい。曲げの制御は、例えば、３００Ｈｚから３０００Ｈｚ程度の制御周波数を有してもよい。冷却本体１３１２、１３１４は、冷却本体の一部分と基板Ｗとの間の距離を、いずれかの冷却本体と基板Ｗとの間の「初期」距離を約２０〜２００μｍとして、約±１０〜１００μｍだけ増加または減少させるように曲げられてもよい。この場合、冷却本体の曲げは熱伝達率を２倍に増加または減少させることを可能にする。
【０３５８】
図２９は、冷却要素によって提供される冷却プロファイルを一様な冷却プロファイルから離れたものとすべく調整するように使用されうる代替的な実施の形態を概略的に示す。図２９の実施の形態においては、冷却要素１４００は、２つの内部チャンバ１４０２、１４０４により形成され、各々が独立に制御可能な冷却ガス供給部１４０６、１４０８によって供給される。例えば、図１７を参照すると、図２９のチャンバ１４０２、１４０４の各々が、床部材７０８の対応する一つに相当しうる。このようにして、各冷却本体に供給されるガスが制御されてもよい。理解されるように、個別に制御可能なチャンバの様々な構成が冷却要素には設けられうる。例えば、冷却要素の各冷却本体は、複数のチャンバを備え、各チャンバが個別に制御可能であってもよい。このようにして、各チャンバ１４０２、１４０４から基板Ｗに向けて吐出される冷却ガスの量が制御されてもよく、冷却要素１４００の下方の基板Ｗの領域に提供される冷却の制御を可能とされてもよい。
【０３５９】
図２９に示される例においては、各供給部１４０６、１４０８は、チャンバ１４０２、１４０４に入る冷却ガスを制御するように、対応するバルブ１４１０、１４１２により制御可能である。しかし、理解されるように、冷却要素の特定のチャンバに出入りする冷却ガスの供給を制御する代替的な方法が使用されてもよい。例えば、ウェーハへと冷却ガスを吐出する１つ又は複数の穴を選択的に開閉するための手段が設けられてもよい。例えば、スライド可能なマスクがチャンバの内部または下側に設けられ、マスクを様々な位置へとスライドすることによって冷却ガスがチャンバのどの穴から出うるかが変更されてもよい。理解されるように、こうしたマスク構成は、一つのチャンバのみを有する冷却要素に追加的に使用されてもよい。冷却要素にわたって可変の冷却ガス圧力プロファイルを生成する他の方法は本書の教示により明らかである。
【０３６０】
本書に述べる他の実施の形態と同様に、フィードバックおよびフィードフォワード処理が冷却要素と基板Ｗとの間の冷却ガスの圧力プロファイルを制御するために使用されてもよい。
【０３６１】
本発明の代替的な実施の形態が図３０に概略的に示されている。図３０の冷却装置７０は、冷却要素７２、７４を備える点で上述の実施の形態と同様であるが、この実施の形態においては、異なる冷却機構が基板Ｗから熱を除去するために使用される。各冷却要素７２、７４には、基板Ｗに液滴を方向付けるように設けられたノズルのアレイ７６、７８が設けられている。液滴は、図３０において円８０により概略的に示されている。液体は水であってもよく、図３０の実施の形態は水滴の使用に関して説明される。しかし、任意の適切な液体が使用されてもよい。水滴は基板Ｗから熱を受けて基板の表面から蒸発する。水滴への熱の伝達と滴の蒸発は基板Ｗの冷却を提供する。冷却される基板Ｗの領域からの滴の蒸発は、放射ビームＢによって当該領域が照明される前に完了されてもよい。
【０３６２】
ノズルアレイ７６、７８は、二次元アレイであってもよい。ノズルは、例えば、矩形のアレイ（例えば、ノズルが矩形の格子状の配列を有する）として設けられてもよい。各ノズルアレイ７６、７８は、任意の適切な配列を有してもよい。ノズルは、アレイ７６、７８にわたって均等に分布していてもよい。ノズルは、基板Ｗに水滴の均一な分布を提供するように設けられていてもよい。
【０３６３】
前述の実施の形態の冷却要素４２、４４の位置決めに関して上述した考察は、この実施の形態の冷却要素７２、７４の位置決めに関して概ね適用される。よって、例えば、冷却要素７２、７４は、走査方向（すなわちＹ方向）に放射ビームＢの両側に配置される。冷却要素７２、７４は、露光領域Ｅに隣接している。この文脈において、「隣接」との用語は、露光領域Ｅの縁から１ｃｍ未満を意味するものと解されうる。冷却要素７２、７４は、露光領域Ｅの縁から０．５ｃｍ未満にあってもよく、露光領域の縁から約０．１ｃｍにあってもよい。各冷却要素は、露光領域Ｅを二等分する線から３ｃｍ以内にある領域を冷却するように構成されていてもよい。各冷却要素は、露光領域の縁から２ｃｍ以内にある領域を冷却するように構成されていてもよい。
【０３６４】
上述した理由により、ノズルアレイのＹ方向の大きさは、Ｙ方向におけるリソグラフィ装置の最大露光領域長さ以上であってもよい。ノズルアレイは、例えばＸ方向に約２６ｍｍの長さをもつ領域に水滴を供給するように構成されていてもよい。各ノズルアレイは、例えば、Ｙ方向に約５ｍｍの長さをもつ領域に水滴を供給するように構成されていてもよい。
【０３６５】
各冷却要素７２、７４の底面（ノズル７６、７８の底面とみなされうる）との間隔は、別の考察が適用されるため、上述の実施の形態に比べて顕著に大きくてもよい。冷却要素の底面は冷却要素とも称され、その逆もありうる。水滴の蒸発の一部は水滴がノズル７６、７８から基板Ｗに進むときに起こる。しかし、水滴が基板Ｗに達するまでに完全には気化されないとすれば、水滴は基板にいくらかの冷却を提供する。生じる水滴の蒸発の量は、水滴の飛行時間に依存し、これは水滴の速度と、冷却要素７２、７４と基板Ｗとの間隔とに依存する。問題となる水滴蒸発量を生じさせることなく、例えば１ミリメートル以上（例えば最大で約５ｍｍ）の間隔が設けられうる（例えば、基板へと進む間の蒸発が約５０％以下または１０％以下となりうる）。より小さい間隔、例えば５０ミクロン以上が設けられてもよい。上述のように、５０ミクロンの間隔は、冷却要素７２、７４と基板Ｗとの間の接触のリスクを実質的に除去するのに十分でありうる。
【０３６６】
所与の時間に蒸発する水滴の割合は、水滴の半径に依存する。本発明の実施の形態の水滴は、例えば数ミクロンまたは数十ミクロンのオーダの直径を有してもよい。例えば、水滴は、約２０ミクロンの直径を有してもよい。この場合、水滴の半分が蒸発するのにかかる時間は約５ｍｓでありうる。ノズル７６、７８は、約１０ｍ／ｓの速さで水滴を基板に向けて方向付けてもよい。ノズルと基板との間隔が５ｍｍであれば、水滴の約６％が基板Ｗに達する前に蒸発することになる。より少ない蒸発またはより低い滴速度が望まれる場合には、それに応じて冷却要素７２、７４と基板Ｗとの間隔は低減されうる。例えば、間隔を１００ミクロンに低減することにより、供給される滴は同じ速度で約０．１％の蒸発とすることができる。
【０３６７】
各冷却要素７２、７４は、約１．５〜３Ｗを基板から除去するように設けられてもよい。水の蒸発エネルギーは、２×１０６Ｊ／ｋｇである。よって、基板から２Ｗを除去する例では、水滴は基板に約１ｍｇ／ｓの速さで供給されてもよい。
【０３６８】
図３０に関連して説明した実施の形態は２つの冷却要素７２、７４を備えるが、本発明の他の実施の形態は、異なる数の冷却要素を備えてもよい。例えば、一つの冷却要素が設けられてもよい。一つの冷却要素が例えば露光領域Ｅの一方側に沿って延在するノズルアレイを有してもよい。この場合、冷却要素は、（露光中の走査方向に依存して）露光前または露光後のいずれかで露光領域Ｅを冷却することになる。あるいは、一つの冷却要素が例えば露光領域の複数の辺に沿って延在してもよい（例えば、露光領域の複数の辺に沿って延在するノズルアレイを有してもよい）。一つの冷却要素が例えば露光領域の外周に沿って延在してもよい（例えば、露光領域の外周に沿って延在するノズルアレイを有してもよい）。
【０３６９】
代替的な例においては、３つ以上の冷却要素が設けられてもよい。例えば、４つの冷却要素が設けられ、冷却要素が１つずつ露光領域のそれぞれの縁に隣接して設けられてもよい。
【０３７０】
理解されるように、適用可能であれば、前述の実施の形態に関連して上述した変形例は、ここで説明した実施例にも適用されうる。
【０３７１】
説明した実施の形態は水滴を使用するが、基板から蒸発する任意の適切な液体が使用されてもよい。例えば、ＣＯ２、Ｈ２、または十分な高圧及び／または十分な低温で液体の形で保持される不活性ガスがノズルアレイから噴射されてもよい。
【０３７２】
本発明の代替的な実施の形態は、加熱装置を備える。図１８から図２２は、加熱装置の実施の形態を示し、加熱装置がどのように使用されうるかを示す。図３１Ａは、加熱装置５００の下から見た概略図であり、図３１Ｂは、加熱装置の加熱要素５０２の一方側から見た概略図である。リソグラフィ装置によって投影される放射ビームＢが図３１Ｂに示され、放射ビームによって照明される露光領域Ｅが図３１Ａに示されている。
【０３７３】
他の図示した実施の形態と共通して、図１８から図２２には直交座標が示され、リソグラフィ装置についての従来の表記が使用される。すなわち、Ｙ方向は露光中の基板Ｗの走査移動の方向であり、Ｘ方向はＹ方向を横切るとともに基板の平面内にあり、Ｚ方向は放射ビームＢの光軸に概して一致する。
【０３７４】
加熱装置５００は、第１加熱要素５０２および第２加熱要素５０４を備える。図３１Ａに示されるように、第１及び第２加熱要素５０２、５０４は、同じ全体構造を有しうる。加熱要素５０２、５０４は、非走査方向（すなわちＸ方向）において露光領域Ｅの両側に配置されている。加熱要素５０２、５０４は、露光領域Ｅに隣接していてもよい。この文脈において、「隣接」との用語は、露光領域Ｅの縁から１ｃｍ未満を意味するものと解されうる。加熱要素５０２、５０４は、露光領域Ｅの縁から０．５ｃｍ未満にあってもよく、露光領域の縁から約０．１ｃｍにあってもよい。
【０３７５】
各加熱要素５０２、５０４は、加熱要素の直下にある領域において基板Ｗの局所加熱を提供する。各加熱要素５０２、５０４によって加熱される領域は、加熱要素の直下にある領域を越えて広がっていてもよい。被加熱領域は、破線５０６、５０８によって図３１Ａに概略的に示されている。各加熱要素５０２、５０４は、赤外放射を発するように構成されたＬＥＤのアレイ５１０、５１２を備える。図示されるＬＥＤのアレイ５１０、５１２は各々が１２個のＬＥＤを備えるが、任意の適切な数のＬＥＤが使用されうる。
【０３７６】
図３１Ｂは、一方の加熱要素５０２を一方側から見た図である。観察されうるように、ＬＥＤ５１０は赤外放射ビーム５１４を発する。赤外放射ビーム５１４は、発散し、加熱要素５０２のフットプリントを越えて広がる基板Ｗの領域５０６を照明する。図３１Ｂに概略的に示されるように、少なくとも１つの赤外放射ビーム５１４は、放射ビームＢの縁と重なりうる。よって、加熱装置５００は、露光領域Ｅと重なる領域を加熱しうる。
【０３７７】
一般に、加熱要素５０２、５０４の熱放出器は、熱を受ける基板の領域５０６、５０８が加熱要素のフットプリントを越えて広がるようにいくらか外側に発散する熱を発するように構成されうる。
【０３７８】
加熱要素５０２は、放射ビームＢによって照明される露光領域Ｅの縁の（Ｘ方向における）すぐ外側の基板の部分を加熱するように働く基板Ｗの局所加熱をもたらす。その結果、基板Ｗの温度は、露光領域Ｅの縁で急速に落ちるのではなく、緩やかに低下する。これが有利であるのは、そうでなければ温度の急低下によって引き起こされるであろう基板の歪みが低減されるからである。これは、リソグラフィ装置ＬＡによって基板Ｗにパターンが投影される精度の改善を可能にする（リソグラフィ装置のオーバレイ性能の改善を提供しうる）。
【０３７９】
図３２は、リソグラフィ装置の放射ビームＢによって露光される露光領域Ｅを概略的に示すとともに、加熱装置の加熱要素によって加熱される領域５０６、５０８を概略的に示す。図３２において観察されうるように、一方の被加熱領域５０６はＸ方向において露光領域の一方側で露光領域Ｅと境界を接し、他方の被加熱領域５０８はＸ方向において反対側で露光領域Ｅと境界を接する。上述のように、加熱要素は、そうでなければ露光領域ＥのＸ方向の縁に存在したであろう温度勾配が存在しないように（または低減されるように）基板を加熱する。あるいは、そうした温度勾配は、露光領域Ｅから遠位にある被加熱領域５０６、５０８の縁へとＸ方向に外側に移動される。これらの縁は放射ビームＢによって露光されていないので、これらの縁での温度勾配の存在は基板Ｗにパターンが投影される精度に顕著な影響を有しない。
【０３８０】
ある実施の形態においては、被加熱領域５０６、５０８は、露光領域ＥのＸ方向の縁と重なりうる。露光領域Ｅは明瞭な縁を有するように図示されているが、実際には、放射ビームＢの強度がＸ方向に減少するにつれてぼやけた縁を有しうる。同様に、被加熱領域５０６、５０８は明瞭な縁を有するように図示されているが、赤外放射ビームによって提供される加熱がＸ方向に徐々に低下する場合にはぼやけた縁を有しうる。加熱要素５０２、５０４は、被加熱領域５０６、５０８のＸ方向にぼやけた縁が露光領域Ｅのぼやけた縁と重なるように構成されていてもよい。よって、放射ビームＢによって加熱される領域から加熱要素５０２、５０４によって加熱される領域へのＸ方向における緩やかな移行があってもよい。
【０３８１】
加熱要素５０２、５０４が（上述のように）赤外放射を発するように構成されていてもよいのは、赤外放射がリソグラフィレジストに対し化学線ではないからである。他の非化学線波長の放射が加熱要素５０２、５０４によって発せられてもよい。図示される実施の形態は、基板Ｗに熱をもたらす放射ビーム５１４を提供するのにＬＥＤ５１０、５１２を使用するが、任意の適切な形式の熱放出器が基板に熱を発するために使用されてもよい。加熱領域の走査方向におけるサイズは、露光領域に比べて大きくてもよい。加熱領域における加熱は一様である必要はない。
【０３８２】
加熱装置５００は、投影システムＰＳのハウジングに装着されていてもよい。これは、例えば、図１に概略的に示される冷却装置４０の装着に概して相当する方式で行われてもよい。冷却領域は、加熱が適用されるときにはＸ方向においてより大きくてもよく、すなわち、図３１の５０６、Ｅ、５０８を合わせた形状のＸ方向における幅まで延在してもよい。
【０３８３】
図３３および図３４は、図３１に示される加熱装置に代えて使用されうる加熱装置の代替的な実施の形態を概略的に示す。まず図３３を参照すると、加熱装置６００は、基板Ｗに入射するレーザビームＬを出力するように構成されている第１レーザ６０２および第２レーザ６０４を備える。レーザビームＬは、リソグラフィ装置の放射ビームＢによって照明される露光領域Ｅの両側にある領域６０６、６０８を照明する。被照明領域６０６、６０８は、露光領域Ｅと境界を接している。レーザ６０２、６０４は、加熱要素の例である。
【０３８４】
レーザビームＬは、図３２に示される領域５０６、５０８に概して相当する基板Ｗの領域６０６、６０８を照明する。これら領域の形状およびサイズは、光学系６０３、６０５によって定められうる。光学系６０３、６０５は、レーザビームを基板Ｗに方向付けるように使用されるミラーを含んでもよい。レーザビームＬは、例えば赤外放射ビームであってもよい。レーザビームＬは、何らかの他の非化学線波長を有してもよい。レーザビームＬは、放射ビームＢによって照明される露光領域Ｅの縁の（Ｘ方向における）すぐ外側の基板の部分を加熱するように働く基板Ｗへの局所加熱をもたらす。その結果、基板Ｗの温度は、露光領域Ｅの縁で急速に落ちるのではなく、緩やかに低下する。これにより、そうでなければ温度の急低下によって引き起こされるであろう基板の歪みが低減されるという利点が提供される。これは、リソグラフィ装置ＬＡによって基板Ｗにパターンが投影されうる精度の改善を提供する（リソグラフィ装置のオーバレイ性能の改善を提供しうる）。これは図３２に関連してより詳細に上述されている。
【０３８５】
レーザビームＬによって照明される基板Ｗの領域６０６、６０８は、露光領域ＥのＸ方向の縁と重なりうる。露光領域Ｅは、放射ビームＢの強度がＸ方向に減少するぼやけた縁を有しうる。同様に、レーザビームＬによって照明される領域６０６、６０８は、レーザビームの強度がＸ方向に減少するぼやけた縁を有しうる。レーザビームＬは、レーザビームによって照明される領域６０６、６０８のＸ方向におけるぼやけた縁が露光領域Ｅのぼやけた縁と重なるように位置決めされてもよい。よって、リソグラフィ装置の放射ビームＢによって加熱される領域からレーザビームによって加熱される領域６０６、６０８へのＸ方向における緩やかな移行があってもよい。
【０３８６】
レーザビームＬは、投影システムハウジングの床６１８における開口６１９を通じて外に進む。開口６１９は、主としてリソグラフィ装置の放射ビームＢが投影システムハウジングを出て基板Ｗに入射することを可能とするように設けられている。しかし、レーザビームＬも開口６１９を利用する。レーザビームＬは、例えば、図３３に概略的に示されるように、（例えばＸ方向において）互いに交差してもよい。
【０３８７】
レーザ６０２、６０４は、リソグラフィ装置の投影システムＰＳ（図１参照）のハウジング６１６内に設けられてもよい。ハウジング内の環境は真空環境であってもよく、真空環境における使用に適するレーザ（例えば、顕著なアウトガスに悩まされないレーザ）が選択されてもよい。代替的な手法においては、レーザは、レーザビームが投影システムハウジングの壁に設けられた１つ又は複数の窓を通過するようにして、投影システムのハウジング６１６の外側に配置されてもよい。これが図３４に概略的に示されている。
【０３８８】
図３４を参照すると、図３３に関連して上述したものに相当する方式で動作するように構成された加熱装置６００の実施の形態が示されているが、レーザ６２０、６２２は、投影システムのハウジング６１６の外側に配置されている。レーザ６２０、６２２は、加熱要素の例であるとみなされうる。レーザ６２０、６２２は、ハウジング６１６から遠隔に配置され、そうした遠隔の場所から投影システムハウジング６１６へと進むレーザビームＬを提供してもよい。窓６２４は、投影システムハウジング６１６に設けられている。窓６２４は、例えば、石英または他の適切な材料で形成されてもよく、レーザビームＬの波長に実質的に透明である。投影システムハウジング６１６内に配置されたミラー６２６、６２８は、レーザビームＬを受けて反射するように構成されている。ミラー６２６、６２８は、基板Ｗ上で露光領域Ｅの（Ｘ方向における）両側にレーザビームＬを方向付けるように姿勢が定められている。よって、レーザビームＬは、露光領域Ｅの両側の（例えば露光領域Ｅと境界を接する）領域６０６、６０８を照明する。被照明領域６０６、６０８の形状およびサイズは、レーザ６２０、６２２の下流に配置された光学系６２１、６２３によって定められうる。
【０３８９】
ミラー６２６、６２８は、台６３０、６３２によって保持されている。台は、ミラー６２６、６２８の姿勢が固定されるように、固定されてもよい。あるいは、台６３０、６３２は、ミラー６２６、６２８の姿勢を調整するように構成されたアクチュエータを含んでもよい。アクチュエータは、コントローラ（図示せず）によって制御されてもよい。アクチュエータが設けられる場合には、これらのアクチュエータはレーザビームＬが基板Ｗに入射する位置を変化させるために使用されうる。この位置調整は、例えば、縮小されたＸ方向寸法をもつ露光領域Ｅがリソグラフィ装置のオペレータによって選択された場合に使用されうる。有利には、これは、レーザビームＬによって照明される領域６０６、６０８が露光領域Ｅの縁と境界を接し続けることを保証しうる。
【０３９０】
アクチュエータ上のミラーは、任意の適切な場所に設けられてもよく、基板Ｗの被照明領域６０６、６０８の位置を制御するように使用されてもよい。
【０３９１】
図３３および図３４の実施の形態は２つのレーザを有するが、任意の適切な数のレーザが使用されてもよい。例えば、一つのレーザが、一つのレーザビームを提供するように使用されてもよく、（例えばビームスプリッタを使用して）２つのビームに分割され、それにより第１レーザビームが一方の基板領域６０６を照明し、他方のレーザビームが第２の基板領域６０８を照明してもよい。
【０３９２】
加熱装置５００、６００によって照明される領域５０６、５０８、６０６、６０８のＹ方向の大きさは、放射ビームＢによって照明される露光領域ＥのＹ方向の大きさに概ね一致してもよい。これが有利であるのは、放射ビームＢが熱をもたらすのと同様の方式で加熱装置が露光領域Ｅの両端に熱をもたらすことを可能にするからである。
【０３９３】
加熱装置５００、６００の加熱要素は、放射ビームＢが基板Ｗに入射しないときにはオフに切り替えられてもよい。これは、例えば、基板Ｗがある目標部分の露光後で次の目標部分の露光前に移動されているときに起こりうる。これが有利であるのは、放射ビームＢが基板を加熱していないときに基板Ｗを加熱するように加熱装置５００、６００を使用して得られる利点がないからである。
【０３９４】
図３５は、目標部分Ｃの配列へと分割された基板Ｗを概略的に示す。基板Ｗの従来の走査露光においては、基板のＸ方向に隣接する目標部分Ｃが順番に露光される蛇行経路が使用される。本発明のある実施の形態に係る加熱装置５００、６００が使用される場合、Ｘ方向に隣接する目標部分が露光されないという別の形式の蛇行経路が使用されうる。あるいは、少なくとも１つの介在する目標部分によってＸ方向に離れている目標部分が露光されうる。この一つの例が図３５に概略的に示されている。図３５において矢印は、目標部分の走査露光の方向を示す。よって、符号が付された目標部分の行を参照すると、Ｃ１が＋Ｙ方向の走査露光で露光され、その後Ｃ３が−Ｙ方向の走査露光で露光される。Ｃ２が露光されないのは、加熱装置５００、６００から熱を受けているため局所的な歪みを有しうるからである。その後Ｃ５が＋Ｙ方向の走査露光で露光され、続いてＣ７が−Ｙ方向の走査露光で露光される。Ｃ４とＣ６が露光されないのは、加熱装置５００、６００から熱を受けているため局所的な歪みを有しうるからである。
【０３９５】
図３５において矢印を含む目標部分がすべて露光されると、他の目標部分が露光されうる。この手法が有利であるのは、加熱装置５００、６００によって目標部分にもたらされた熱がそれら目標部分がリソグラフィ装置を用いて露光される前に放散する時間を許容するからである。
【０３９６】
被加熱領域５０６、５０８、６０６、６０８のＸ方向の大きさは、露光領域ＥのＸ方向の大きさより小さくてもよい。これが有利であるのは、ある加熱要素が多数の目標部分を同時に加熱するのを回避するからである。図３５を参照すると、理解されるように、被加熱領域５０６、５０８、６０６、６０８が露光領域のＸ方向の大きさを越えて広がっていたとすると、例えば、目標部分Ｃ３が目標部分Ｃ１の露光中に加熱されたであろう。この加熱は、目標部分Ｃ３の露光中に存在するであろう望まれない目標部分Ｃ３の歪みを生じさせるであろう。
【０３９７】
各被加熱領域５０６、５０８、６０６、６０８のＸ方向の大きさは、露光領域ＥのＸ方向の大きさの半分より小さくてもよい。
【０３９８】
加熱装置５００、６００は、上述の冷却装置４０と組み合わせて使用されてもよい。冷却装置４０と加熱装置５００、６００とを組み合わせた使用は、冷却装置の効果が加熱装置の効果と相殺されうるので正味の利益が何ら提供されないと予想されるかもしれない。しかし、そうとは限らない。冷却装置４０と加熱装置５００、６００は、様々な有用な効果を得るべく露光領域Ｅに対して様々な位置に設けられうる。よって、例えば、加熱装置５００の加熱要素５０２、５０４は、露光領域の縁に発生する歪みを低減するために、露光領域ＥのＸ方向端部に設けられてもよい。この歪みは、縁効果とも称されうるが、露光領域ＥのＹ方向端部では顕著な問題ではない。なぜなら、露光領域Ｅに対する基板Ｗの走査移動がＹ方向に基板Ｗにもたらされる放射を平均化し、それにより縁効果が生じないからである。よって、露光領域ＥのＹ方向の縁に冷却装置４０を設けることによって、Ｙ方向の縁で縁効果を生じさせずに上述の有利な効果が提供される。したがって、加熱装置５００が露光領域Ｅの複数のＸ方向端部に設けられ、冷却装置４０が露光領域の少なくとも１つのＹ方向端部に設けられてもよい。加熱装置５００および冷却装置４０は、一つのユニットを形成するように接続されてもよい。
【０３９９】
本書面における基板の表面との言及は、基板に設けられたレジストの表面を指すものと解されうる。
【０４００】
上述のように、基板テーブルＷＴのバールの表面での基板Ｗのスリップは、投影されるパターンを以前に投影されたパターンに位置合わせする精度（一般にはオーバレイと称される）を低減させうる。上述の実施の形態を使用すればバール上での基板Ｗのスリップが低減または防止されうる。これに加えて又はこれに代えて、バール上での基板Ｗのスリップは、基板が置かれる基板テーブルＷＴの温度より高い温度に基板を加熱することによって低減又は防止されうる。例えば、基板Ｗは、温度調整ユニットＡＵ（図１参照）によって基板テーブルＷＴの温度よりも約１００ｍＫ高い温度に加熱されてもよい。温度調整ユニットＡＵは、所望の温度に保持されたプレートを備えてもよい。基板Ｗがプレートに置かれると、プレートの温度に加熱される。加熱された基板Ｗは、その後基板テーブルＷＴに置かれ、基板テーブルの一部をなすクランプ（例えば静電クランプ）を使用して基板テーブルにクランプされる。それから基板は基板テーブルの温度に冷却され、それにより基板内に応力が誘起される。基板に導入された応力は、基板の外縁を基板の中心に向けて内向きに引っ張る傾向をもつ。放射ビームＢを使用して基板がパターン付けられるとき、これは基板を加熱し基板の外縁を基板の中心から離れるほうに外向きに押す傾向をもつ応力を導入する。基板の冷却中に既に導入された応力は、基板の加熱中に生じる応力に少なくとも部分的に対抗し、それにより基板に作用する重畳された応力は低減される。これはとくに、基板の外縁の近傍で起こる。重畳した応力の低減により、基板テーブルＷＴのバール上での基板Ｗのスリップはとくに基板の外縁の近傍において低減または防止されうる。これが有利であるのは、スリップが基板の外縁の近傍において最も起こりやすい（クランプは基板の外縁の近傍において他の場所よりも印加する力が小さい）からである。
【０４０１】
上述の例では温度調整ユニットＡＵが基板を１００ｍＫ加熱するが、温度調整ユニットは、他の量だけ基板を加熱してもよい。例えば、温度調整ユニットは、最大で約０．５Ｋまで基板を加熱してもよい。
【０４０２】
本発明の実施形態の概略的な図示においては、露光領域Ｅは矩形として示されている。これは図示の簡単のためであり、理解されるように、露光領域Ｅは他の形状を有してもよい。露光領域Ｅは、例えば、Ｘ方向に沿っていくらかの湾曲を含みうる（例えば、概ねバナナ状にみえる形状を有してもよい）。
【０４０３】
冷却装置と基板との間の熱伝達は、冷却ガスの圧力及び／または流れ、基板に対する冷却装置の（即ちｘ、ｙ、ｚ座標の）位置、冷却装置と基板との温度差、リソグラフィ装置の周囲圧力、および基板縁部の冷却装置への近さに依存しうる。一般に、ガス供給部は、例えば、２００パスカル以上の圧力でガスを提供するように構成されていてもよい。一般に、例えば、基板Ｗと冷却装置との間の熱伝達率を約２００Ｗｍ−２Ｋ−１から８００Ｗｍ−２Ｋ−１の間に実現することが望まれうる。
【０４０４】
冷却装置から基板Ｗに向けて供給される冷却ガスに加えて、いくつかの実施の形態においては、他のガスが、冷却要素の一部ではないガス供給部から供給されてもよい。例えば、いくつかの実施の形態においては、ガスが導管から基板Ｗに対向する開口に提供されてもよく、こうしたガスは汚染（例えば基板Ｗ上のレジストに由来する気相の有機化合物）が投影システムＰＳの光学構成要素に達する可能性を低減しうる。こうしたガスは、ガスバリアとも称されうる。
【０４０５】
ガスバリアなどの他のガスが基板Ｗの近傍に提供される場合、冷却ガスの供給が停止されたとしても、ガスバリアの供給は停止されなくてもよい。こうして、伝導するガス供給は冷却要素と基板Ｗとの間に存在したままとなりうる。加えて、冷却要素と基板Ｗとの間に存在する唯一のガスが冷却ガス供給部とは異なる供給部から供給される場合、残存するガスの圧力は予測不能でありうる。上述のように、冷却要素の温度が調整されうる間、こうした調整は比較的ゆっくりでありうるから、基板Ｗに適用される冷却の高速な制御は冷却要素と基板Ｗとの間の距離の変化および基板Ｗに供給される冷却ガスの圧力の変化を利用する。したがって、理解されるように、他のガスが基板Ｗと冷却要素との間に存在する場合、基板Ｗの冷却は冷却ガスの供給を停止した後にも起こりうる。
【０４０６】
こうした望まれない冷却は問題である。例えば、センサ（例えばアライメントセンサ）が冷却要素の下方に配置される場合、そうしたセンサの冷却はセンサによる意図される測定に有害でありうる。基板に像を投影するとき、基板テーブルに保持された基板が投影される像を受けるように正しく位置決めされていることを保証することが望まれる。基板テーブルは、６自由度（Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ｒｘ、Ｒｙ、Ｒｚ）を有する位置決めシステムを使用して位置決めされうる。基板テーブルのどの所与の位置についても６自由度の各々に誤差が存在する。位置決めシステムの較正は、イメージアライメントセンサを使用してこれらの誤差を測定し記録するよう実行されうる。較正は、リソグラフィ装置の以降の動作中に基板テーブルが正確に位置決めされることを可能にする。アライメントセンサが冷却要素の下方に配置される場合、それらアライメントセンサの望まれない冷却は、取得されるアライメント測定を劣化させうるので、以降の基板Ｗの露光におけるアライメント誤差につながりうる。
【０４０７】
したがって、ある実施の形態においては、リソグラフィ装置は、基板テーブルＷに光学センサ装置を含んでもよい。光学センサ装置は、光学センサと、光学センサに熱を与えるように設けられたヒータとを備えてもよい。ある実施の形態においては、ヒータは、光学センサに熱を与えるように設けられていてもよい。ヒータは、冷却本体が光学センサの上方にある時間において光学センサに熱を与えるように起動されてもよい。いくつかの実施の形態においては、光学センサ装置は、１つ又は複数の温度センサをさらに備えてもよい。温度センサは、光学センサの温度を測定するために光学センサ装置内に設けられていてもよい。例えば、１つ又は複数の温度センサは、光学センサに隣接して基板テーブルに設けられていてもよい。フィードバック及び／またはフィードフォワード制御ループが、光学センサ装置内の温度センサに基づいて、予め定められた所望の温度範囲内に光学センサを維持すべくヒータを制御するように使用されてもよい。理解されるように、他の温度センサからの測定結果も光学センサのヒータを制御するための制御ループにおいて使用されてもよい。例えば、様々な温度センサが、他の例示的な実施の形態を参照して上述されており、各温度センサの出力がヒータ制御ループにおいて使用されてもよい。
【０４０８】
更に理解されるように、光学センサ装置の温度センサの出力は、冷却要素の温度、基板Ｗからの冷却要素の距離、冷却要素によって提供される冷却ガス圧力など、冷却要素のパラメータを調整するために制御ループにおいて使用されてもよい。
【０４０９】
上述のように、基板Ｗに提供される冷却の大きさを正確に制御するために、基板の温度を決定可能であることが望まれる。例えば、基板Ｗの温度を測定し、測定結果を使用して基板の冷却を制御し、それにより、基板に出入りする正味の熱伝達が冷却装置を使用するとき実質的に（例えば１％以内に）安定していることが望まれうる。基板Ｗに出入りする熱伝達の安定性に悪影響を与えうる要因がいくつかある。例えば、様々な基板が基板の層内で、また基板の表面にわたって様々に分布した様々な材料を備えうる。基板Ｗどうしの違いは、基板に異なる熱的性質をもたらし、及び／または異なる基板にリソグラフィ露光を行うとき基板と冷却装置との間に異なる熱的適応係数をもたらしうる。異なる基板間での熱的適応係数の変動は、オーバレイ誤差などのリソグラフィ誤差をもたらしうる。
【０４１０】
リソグラフィ装置は、遠隔温度検出システムを備えてもよい。遠隔温度検出システムは、例えば、冷却装置によって冷却されている領域の近傍の基板Ｗの表面など、興味のある表面の温度を測定するように構成されていてもよい。
【０４１１】
図３６は、遠隔温度検出システム８００を概略的に示す。遠隔温度検出システム８００は、フォトディテクタ８１０、シールディング８２０、および制御表面８３０を備える。図３６の例においては、遠隔温度検出システム８００は、基板Ｗの目標領域８４０の温度を測定するように構成されている。基板Ｗは、クランプ８５０を介して基板テーブルＷＴに取り付けられ、バール８６０によって支持されている。遠隔温度検出システム８００は、基板Ｗの他の領域またはリソグラフィ装置の他の表面を測定するように使用されうる。フォトディテクタ８１０は、目標領域８４０によって発せられる熱放射を測定するように構成されていてもよい。好ましくは、フォトディテクタ８１０は、アップコンバージョン・フォトディテクタを備える。アップコンバージョン・フォトディテクタは、入射する放射を検出するように構成された（例えばＣＣＤデバイスにおける）複数のピクセルを備えてもよい。アップコンバージョン・フォトディテクタは、赤外放射を検出するように構成されていてもよく、赤外線カメラが一例であるとみなされうる。他の形式の赤外線カメラが使用されてもよく、例えば、極低温に冷却され、または冷却されていない従来の赤外線カメラであってもよい。しかし、従来の赤外線カメラは赤外放射を検出するように構成されたアップコンバージョン・フォトディテクタよりも正確でないかもしれない。
【０４１２】
アップコンバージョン・フォトディテクタ８１０は、例えば、周期的に分極されたニオブ酸リチウムなどの非線形結晶を備えてもよい。アップコンバージョン・フォトディテクタ８１０は、赤外放射を受け、赤外放射をより短い波長を有する放射（例えば可視放射）に変換するように赤外放射をポンプ放射と混ぜるように構成されていてもよい。赤外放射を検出するように構成されたアップコンバージョン・フォトディテクタの量子効率（例えば約２０％の量子効率）は、他の形式の赤外線カメラの量子効率よりも高くてもよい。アップコンバージョン・フォトディテクタは、興味のある表面の遠隔温度検出をミリケルビンの精度で約１Ｈｚから約１０Ｈｚのサンプルレートで提供するように構成されていてもよい。アップコンバージョン・フォトディテクタは、例えば、約２μｍから約５μｍの範囲にある波長を有する赤外放射を検出するように構成されていてもよい。アップコンバージョン・フォトディテクタは、有利には、基板Ｗの表面の目標領域８４０の正確な温度測定（例えば約１ｍＫ以内で）を提供しうる。
【０４１３】
図３６の例においては、シールディング８２０は、細長中空管を備え、これを通じて放射８７０がフォトディテクタ８１０に進入しうる。シールディング８２０は、他の形式をとりうる。例えば、シールディング８２０は、各々がアパーチャを有する１つ又は複数のプレートを備え、明確に定義された表面領域（例えば基板Ｗの目標領域８４０）から進む放射８７０がアパーチャを通じてフォトディテクタ８１０に進入してもよい。シールディング８２０およびフォトディテクタ８１０は、シールディング８２０を通じてフォトディテクタ８１０に入る実質的にすべての放射８７０が基板Ｗの目標領域８４０から進んでくるように設けられていてもよい。こうした構成を有することにより、有利には、遠隔温度検出システム８００により行われる測定への周囲環境の影響が低減されることによって目標領域８４０の温度の正確な測定が提供される。
【０４１４】
目標領域８４０は、未知の温度Ｔｔａを有し、熱放射８８０を発する。目標領域８４０によって発せられる熱放射８８０の一部は、シールディング８２０を通じてフォトディテクタ８１０に入射する。物体の温度は、その物体によって発せられている熱放射を測定することによって決定されうる。目標領域８４０によって発せられるパワーは、シュテファン・ボルツマンの法則により次式で表されうる。
Ｐｔａ＝ＡｔａσεｔａＴｔａ４  （１）
ここで、Ａｔａは、目標領域の表面積であり、σは、シュテファン・ボルツマン定数であり、εｔａは、目標領域８４０の放射率である。目標領域８４０は、例えば、約４ｍｍ２の面積を有しうる。目標領域８４０がＴｔａ＝２９５Ｋの周囲温度、Ａｔａ＝４ｍｍ２の面積、εｔａ＝１の放射率を有すると仮定すると、目標領域８４０は、Ｐｔａ≒１．８ｍＷ程度のパワーを有する熱放射を発することになる。
【０４１５】
フォトディテクタ８１０の視野角８９０は、これを通じて目標領域８４０から発せられた放射８７０がシールディング８２０を介してフォトディテクタ８１０に進入する角度である。視野角８９０は、例えば、約０．１°から約１０°の範囲にあってもよい。選択された視野角８９０の大きさは、選択された目標領域８４０の大きさ、及び／または選択されたフォトディテクタ８１０と目標領域８４０との間の距離に少なくとも部分的に依存しうる。例えば、目標領域の大きさは、基板の目標部分の大きさを踏まえて選択されてもよく、目標領域とフォトディテクタとの間の距離は、リソグラフィ装置内でのスペースの制約を踏まえて選択されてもよく、視野角の大きさは、目標領域の大きさと、目標領域とフォトディテクタとの間の距離とを踏まえて決定されてもよい。例えば、視野角の大きさを小さくすることにより、フォトディテクタ８１０から出力される信号は低減されうる。他の例として、視野角８９０の大きさを大きくすることにより、フォトディテクタ８１０及び／またはシールディング８２０がリソグラフィ装置において大きなスペースを占めることとなりうる。
【０４１６】
フォトディテクタ８１０がリソグラフィ装置の他の構成要素（図示せず）と干渉しないように目標領域８４０から離れた距離にフォトディテクタ８１０を配置することが望まれうる。例えば、フォトディテクタ８１０は、リソグラフィ装置の投影システム内及び／または投影システム上に設けられてもよい。投影システム内及び／または投影システム上に設けられた場合、フォトディテクタ８１０は、例えば、基板Ｗの目標領域８４０から約０．５ｃｍから約１０ｃｍにありうる。フォトディテクタ８１０は、リソグラフィ装置の任意の所望の領域に配置されうる。例えば、フォトディテクタ８１０は、冷却装置に配置されてもよい。冷却装置に配置された場合、フォトディテクタ８１０は、例えば、基板Ｗの目標領域８４０から約３０μｍから約６ｍｍにありうる。
【０４１７】
目標領域８４０によって発せられ基板Ｗから離れるように進む放射は、目標領域８４０から、ｚ軸まわりにｘ方向に沿って１８０°の角度にわたって、かつｚ軸まわりにｙ方向に沿って１８０°の角度にわたって発せられていると考えられる。視野角８９０が小さいほど、目標領域８４０から発せられフォトディテクタ８１０に入る放射は少なくなる。フォトディテクタ８１０に入射する放射パワーの量は、次式に従って視野角８９０の大きさに関係づけられうる。
Ｆ＝（θ／１８０）２  （２）
ここで、θは、度で表した視野角８９０である。視野角が０．５°であると仮定すると、目標領域８４０からフォトディテクタ８１０へと進む放射８７０は、約（０．５／１８０）２倍に低減されうる。
【０４１８】
放射は、ある物体によって発せられ目標領域８４０からフォトディテクタに向けて反射された後にフォトディテクタ８１０に進入しうる。目標領域８４０からフォトディテクタ８１０に反射した放射は、遠隔温度検出システム８００の精度に悪影響を及ぼしうる。フォトディテクタの精度への悪影響が低減されるように目標領域８４０からフォトディテクタ８１０へと反射する放射の放出について知識をもち、及び／または当該放射を制御することが有利である。これは、目標領域からフォトディテクタへと反射する放射が既知の放射特性（例えば既知の温度）を有する制御表面によって発せられるように、フォトディテクタ８１０および目標領域８４０を設けることによって、実現されうる。
【０４１９】
図３６を参照すると、既知の温度を有する制御表面８３０は、熱放射８３２を発する。制御表面８３０の温度は、リソグラフィ装置の既知の周囲温度（例えば約２２℃）と実質的に同じであると仮定されうる。あるいは、制御表面８３０には、例えば抵抗温度計（図示せず）などの温度センサが設けられてもよい。制御表面８３０は、それ自身のシールディング８３４を備えてもよい。制御表面８３０のシールディング８３４は、制御表面８３０が放射の吸収を介した加熱から少なくとも部分的に保護されるように構成されていてもよい。制御表面８３０によって発せられた熱放射８３２の一部は、基板Ｗの目標領域８４０に入射する。制御表面８３０によって発せられ目標領域８４０に入射する熱放射８３２の一部は、目標領域８４０からフォトディテクタ８１０に向けて反射されうる。制御表面８３０によって発せられ目標領域８４０によってフォトディテクタ８１０へと反射される熱放射８３２の量は、目標領域８４０の反射率により少なくとも部分的に決定されうる。
【０４２０】
フォトディテクタ８１０の出力信号の大部分が基板Ｗの目標領域８４０によって発せられる放射によって生成されるように、フォトディテクタ８１０の出力信号に寄与する制御表面８３０によって発せられる熱放射８３２の量を低減することが有利でありうる。制御表面８３０によって発せられる熱放射８３２の量が低減されるように、制御表面８３０を低放射率（例えば約０．２未満）を有する材料で形成することが好ましいかもしれない。制御表面８３０によって発せられる熱放射８３２の量が低減されるように、制御表面８３０に（例えば、水などの冷却流体の流れを収容する導管を介して）冷却を提供することが好ましいかもしれない。
【０４２１】
フォトディテクタ８１０に入射する放射８７０の一部は、基板Ｗの下方の物体（例えばクランプ８５０）によって発せられ、フォトディテクタ８１０に向けて基板Ｗを透過しうる。例えば、図３６は、クランプ８５０によって発せられ基板Ｗを通じてフォトディテクタ８１０に向けて進む熱放射８５５の一部を示す。クランプ８５０などの基板Ｗの下方の物体は、様々な放射の波長を様々な量だけ発しうる。こうした物体によって発せられる放射８５５によるフォトディテクタ８１０の出力への影響が低減されるように、基板の下方の物体によって比較的少量発せられる波長の範囲を有する放射を検出するように構成されたフォトディテクタ８１０を設けることが有利でありうる。例えば、クランプ８５０の反射率は、約２μｍから約５μｍの範囲の放射の波長について高い（例えば約８０％）かもしれない。これに対応して、クランプ８５０の放射率は、約２μｍから約５μｍの範囲の放射の波長について低い（例えば約２０％未満）かもしれない。この場合、クランプ８５０によって発せられる放射によるフォトディテクタ８１０の出力への影響が低減されるように、約２μｍから約５μｍの範囲の放射の波長を検出するように構成されたフォトディテクタ８１０を設けることが望まれうる。フォトディテクタ８１０は、放射８７０と異なる波長の範囲を検出するように構成されていてもよい。クランプ８５０などの基板Ｗの下方の物体には、こうした物体によって発せられる熱放射の量が低減されるように、（例えば、水などの冷却流体の流れを収容する導管を介して）冷却が提供されてもよい。
【０４２２】
以下は、遠隔温度検出システム８００が目標領域８４０のミリケルビンの温度変化を検出するためにどのように使用されうるかを説明するシナリオの例である。等式１に関して上述したように、Ｔｔａ＝２９５Ｋの温度、Ａｔａ＝４ｍｍ２の面積、εｔａ＝１の放射率を有する目標領域８４０は、Ｐｔａ≒０．００１８Ｗ程度のパワーを発する。等式２に関して上述したように、フォトディテクタ８１０が０．５°の視野角８９０を有する場合、目標領域８４０によって発せられるパワーは、（０．５／１８０）２倍に低減され、フォトディテクタ８１０に達するパワーは、（０．５／１８０）２×１．８≒１．４×１０−８Ｗとなる。５μｍの波長を有するフォトンは、次式を使用して計算されうるエネルギーを有する。
2019529982.tif 000003
ここで、ｈはプランク定数であり、ｃは光速であり、λはフォトンの波長である。（簡単のため）フォトディテクタ８１０に達するすべてのフォトンが５μｍの波長を有すると仮定すると、目標領域８４０によって発せられフォトディテクタ８１０に達する１秒当たりのフォトンの数は、Ｎ＝１．４×１０−８／３．９８×１０−２０≒３×１０１１個／秒と与えられる。同様の計算を行うと、目標領域８４０の温度が約１．５ｍＫ変化した場合にはフォトディテクタ８１０に達する１秒当たりのフォトンの数が約１０７個／秒変化することが示されうる。言い換えれば、遠隔温度検出システム８００が１．５ｍＫの測定精度を有するためには、フォトディテクタ８１０は、フォトンの毎秒１０７個の変化の少なくとも一部を効率的に検出することができなければならない。
【０４２３】
フォトディテクタ８１０がアップコンバージョン・フォトディテクタであると仮定すると、フォトディテクタ８１０は、アップコンバージョン・フォトディテクタに存在する非線形結晶の厚さに以下の関係で対応する周波数バンド幅にわたって放射を効率的に検出可能である。
2019529982.tif 000004
ここで、ｄはアップコンバージョン・フォトディテクタの非線形結晶の厚さである。非線形結晶の厚さが約１ｍｍであると仮定すると、検出可能な放射の周波数バンド幅は約０．３ＴＨｚである。よって、アップコンバージョン・フォトディテクタ８１０が５μｍの波長を有する放射を検出するように構成されている場合、アップコンバージョン・フォトディテクタ８１０は、約４．７５μｍから約５μｍを効率的に測定可能でありうる。この波長範囲は、２２℃で目標領域８４０によって発せられる放射のスペクトルの約０．１％にあたる。よって、アップコンバージョン・フォトディテクタ８１０に到達しアップコンバージョン・フォトディテクタ８１０によって効率的に検出可能な１秒当たりのフォトンの数は、約０．００１×１０７＝１０４個のフォトンとなる。
【０４２４】
この例示的なシナリオ全体を通じて、目標領域８４０の放射率は１に等しいと仮定している。現実には、目標領域８４０の放射率は１より小さい。これは、目標領域８４０によって発せられアップコンバージョン・フォトディテクタ８１０の視野角８９０内にありアップコンバージョン・フォトディテクタ８１０によって効率的に検出可能であるフォトンの数が例えば約１０倍低減されることを意味する。これにより、毎秒約１０３個の検出可能な変化が目標領域８４０の温度が１．５ｍＫ変化したことを示すことになる。既知のアップコンバージョン・フォトディテクタ８１０が３０℃で動作するときピクセル当たり毎秒約０．２個のフォトンのダークノイズを有するとすると、フォトンの毎秒約１０３個の検出可能な変化は、遠隔温度検出システム８００が約１．５ｍＫの温度変化を検出するのに適切な信号を提供する。目標領域８４０の温度測定は、冷却装置によって基板Ｗに提供される冷却の大きさを制御する制御ループ（例えば、フィードフォワード制御ループまたはフィードバック制御ループ）の一部として使用されうる。
【０４２５】
図３７は、冷却装置９００を遠隔温度検出システムの目標領域９６０とともに概略的に示す。冷却範囲９１０、９１５は、基板Ｗに（例えば、冷却装置９００の冷却要素を介して）冷却を提供する。冷却範囲９１０、９１５内にある基板Ｗの領域が冷却装置９００によって冷却される。リソグラフィ装置の露光範囲９２０は、冷却装置９００の冷却装置スリット９３０を基板Ｗへと通過した放射を提供する。露光範囲９２０内にある基板Ｗの領域は放射から熱を得る。基板Ｗは、リソグラフィ露光中に走査方向に走査されうる。図３７の例においては、基板Ｗは、正のｙ方向に走査される。よって、露光範囲９２０の下方を最近通過した基板Ｗの被加熱領域９４０は、露光範囲９２０の下方をまだ通過していないが冷却範囲９１０の下方を最近通過した基板Ｗの被冷却領域９５０よりも高い温度にある。冷却装置９００の下方で既に走査されているか、または冷却装置９００の下方でまだ走査されていない基板Ｗの周囲領域９７０は、リソグラフィ装置の周囲温度（例えば約２２℃）とほぼ同じ温度を有しうる。周囲領域９７０の温度は、既知であるか、またはモデル化によって近似されてもよい。
【０４２６】
図３７の例においては、遠隔温度検出システムの目標領域９６０は、基板Ｗ上で、冷却装置９００の冷却装置スリット９３０によって境界付けられた領域内に配置されている。遠隔温度検出システムは、目標領域９６０によって発せられ、反射または透過した放射が遠隔温度検出システムのフォトディテクタ（図示せず）に向けて冷却装置スリット９３０を通過するように構成されていてもよい。目標領域９６０は、基板Ｗの目標部分（図示せず）よりも小さくてもよい。目標領域９６０のｙ方向長さは、冷却装置スリット９３０のｙ方向長さより短くてもよい。
【０４２７】
基板Ｗは、被冷却領域９５０、被加熱領域９４０及び／または周囲領域９７０間の熱交換が不顕著となるように十分に高速に走査されうる。すなわち、被加熱領域、被冷却領域および周囲領域間の熱交換は、被加熱領域の測定温度がリソグラフィ露光によって提供される加熱作用を代表するには十分に小さく、また被冷却領域の測定温度が冷却装置によって提供される冷却作用を代表するには十分に小さい。被加熱領域、被冷却領域及び／または周囲領域間の熱交換は不顕著となるように、例えば、基板の走査速度は毎秒約５０ｍｍ以上であってもよい。
【０４２８】
フォトディテクタの異なるピクセルは、目標領域９６０の異なる部分によって発せられた放射を受けうる。例えば、第１グループのピクセルが基板Ｗの被加熱領域９４０によって発せられた放射を受け、第２グループのピクセルが基板Ｗの被冷却領域９５０によって発せられた放射を受け、第３グループのピクセルが基板Ｗの周囲領域９７０によって発せられた放射を受けてもよい。あるいは、多数のフォトディテクタが、基板Ｗの異なる領域９４０、９５０、９７０から発せられた放射を検出するように使用されてもよい。異なるグループのピクセル（または異なるフォトディテクタ）の出力は、被加熱領域９４０、被冷却領域９５０及び／または周囲領域９７０の相対温度を決定するために、相互に比較されてもよい。例えば、被冷却領域９５０からの放射を受けるピクセルの出力は、冷却装置９００によって基板Ｗに提供される冷却の相対的な作用を決定するために、周囲領域９７０からの放射を受けるピクセルの出力と比較されてもよい。他の例として、被加熱領域９４０からの放射を受けるピクセルの出力は、基板Ｗのリソグラフィ露光によって生じる加熱の相対的な作用を決定するために、周囲領域９７０からの放射を受けるピクセルの出力と比較されてもよい。
【０４２９】
基板の各層に多数の材料が異なって分布しているので、基板Ｗの異なる領域は異なる放射特性を有しうる。異なる放射特性を有する基板の領域から発せられた放射によって生成されたフォトディテクタの出力を比較することは、誤差をもたらしうる。基板の放射特性は基板の一つの目標部分内で変化しうるが、第１目標部分内の領域の放射特性は、別の目標部分の対応する領域での放射特性と実質的に同じであると期待される。なぜなら、異なる目標部分は同じパターンで露光され処理されているからである。基板Ｗの被冷却領域９５０および被加熱領域９４０の相対温度の正確な測定を提供するために、目標領域どうしで放射特性に違いがないように、基板Ｗの異なる目標部分内の対応する目標領域９６０から測定結果を得ることが好ましいかもしれない。
【０４３０】
図３８は、冷却装置の冷却装置スリット１２００を通じて見た基板Ｗの目標領域１０００、１１００を概略的に示す。第１目標領域１０００は、第１目標領域１０００の半分が基板Ｗの周囲領域１３００に広がるとともに第１目標領域１０００の残りの半分が基板Ｗの被加熱領域１４００および基板Ｗの被冷却領域１５００に広がるように冷却装置スリット１２００の一方側に配置されている。第２目標領域１１００は、第２目標領域１１００の半分が基板Ｗの周囲領域１３００に広がるとともに第２目標領域１１００の残りの半分が基板Ｗの被加熱領域１４００および基板Ｗの被冷却領域１５００に広がるように冷却装置スリット１２００の他方側に配置されている。第１、第２、第３および第４の測定領域１０１０、１０２０、１０３０、１０４０が第１目標領域１０００に存在し、第５、第６、第７および第８の測定領域１１１０、１１２０、１１３０、１１４０が第２目標領域１１００に存在する。目標領域１０００、１１００は、第１および第５の測定領域１０１０、１１１０が基板Ｗの異なる目標部分の対応する領域に広がり、第２および第６の測定領域１０２０、１１２０が基板Ｗの異なる目標部分の対応する領域に広がり、第３および第７の測定領域１０３０、１１３０が基板Ｗの異なる目標部分の対応する領域に広がり、第４および第８の測定領域１０４０、１１４０が基板Ｗの異なる目標部分の対応する領域に広がるように、基板Ｗの目標部分（図示せず）に関して設けられている。すなわち、第１および第５の測定領域１０１０、１１１０は、実質的に同じ放射特性を有し、第２および第６の測定領域１０２０、１１２０は、実質的に同じ放射特性を有し、第３および第７の測定領域１０３０、１１３０は、実質的に同じ放射特性を有し、第４および第８の測定領域１０４０、１１４０は、実質的に同じ放射特性を有する。
【０４３１】
好ましくは、第５測定領域１１１０と冷却装置の最も近接する冷却要素との間の距離は、遠隔温度検出システムの精度への熱伝達の悪影響を低減するために、第７測定領域１１３０と露光領域１６００との間の距離と実質的に等しくなっている。
【０４３２】
基板Ｗの下方の物体によって発せられフォトディテクタに達する放射は、すべての測定領域について実質的に等しくなると期待され、したがって、遠隔温度検出システムの精度に顕著な影響を有しないものと期待される。
【０４３３】
第１測定領域１０１０からの放射を受けるフォトディテクタのピクセルの出力と第５測定領域１１１０からの放射を受けるフォトディテクタのピクセルの出力との差違は、冷却装置の冷却要素の冷却パワーについての相対的な測定を提供する。第３測定領域１０３０からの放射を受けるフォトディテクタのピクセルの出力と第７測定領域１１３０からの放射を受けるフォトディテクタのピクセルの出力との差違は、リソグラフィ装置の露光領域１６００を介してもたらされる加熱パワーについての相対的な測定を提供する。
【０４３４】
異なる測定領域の比較の結果は、冷却装置によって提供される冷却を制御するように使用されうる。例えば、露光領域１６００によって基板に提供されたのと実質的に同じ量の熱を基板Ｗから冷却装置が除去するように、冷却装置を動作させることが望まれうる（すなわち、基板が得る正味の熱は実質的にゼロとなる）。この場合、第１測定領域１０１０からの放射を受けるピクセルの出力と第５測定領域１１１０からの放射を受けるピクセルの出力との差違が第３測定領域１０３０からの放射を受けるピクセルの出力と第７測定領域１１３０からの放射を受けるピクセルの出力との差違に加算されるとき、結果が実質的にゼロとなるように、冷却装置は制御されてもよい。基板の異なる目標領域の全体または部分の相対温度はリソグラフィ露光中に決定されてもよい。
【０４３５】
フォトディテクタの出力は、基板の温度の直接的な測定値ではなく、フォトディテクタによって吸収されているフォトンの数を表す。しかし、上述のように、フォトディテクタの出力は、基板の相対温度測定を提供するように比較されうる。相対温度測定に代えて、またはそれとともに、基板Ｗの目標領域の全体または部分の絶対温度を測定することが望まれうる。これは、遠隔温度検出システムの出力を基板の目標領域の全体または部分の絶対温度測定値へと変換するように使用されうる基板Ｗの放射特性を決定することによって実現されうる。例えば、較正段階の間に、基板Ｗは、基板の放射特性が既知となるようにフーリエ変換赤外分光法（ＦＴＩＲとして知られる）を使用して分析されてもよい。一部の公知のリソグラフィ装置は、基板Ｗの放射特性を決定するように使用されうる１つ又は複数のＦＴＩＲデバイスを備える。基板Ｗの較正測定は、基板が放射で露光される前に遠隔温度検出システムを使用して実行されうる。冷却装置は、（基板の露光を行っていないとき）基板Ｗに冷却を提供してもよく、基板は、冷却装置の下方で走査されてもよい。遠隔温度検出システムは、例えばフォトディテクタの一部又はすべてのピクセルに基板の被冷却領域からの放射を受けさせることによって、どの程度の赤外放射が基板Ｗの被冷却領域１５００によって発せられているかを測定するように使用されうる。冷却装置の冷却パワー（すなわち、冷却装置によって生じる基板Ｗの温度変化）は、遠隔温度検出システムの結果によるＦＴＩＲ測定の結果を比較することによって決定されうる。決定された冷却装置の冷却パワーは、基板のリソグラフィ露光中に冷却装置を制御するように使用されうる。基板の異なるロットごとに較正測定を繰り返すことが望まれうる。較正測定は、例えば基板ごとに一回など、任意の所望の頻度で実行されてもよい。
【０４３６】
冷却装置によって提供される冷却を制御するように遠隔温度検出システムを使用する他の方法は、基板にリソグラフィ露光がなされる前に基板の目標領域の相対温度及び／または絶対温度を測定することと、基板にリソグラフィ露光がなされた後に基板の同じ目標領域の相対温度及び／または絶対温度を測定することとを含む。各測定の結果が相互に比較されてもよく、それに従って冷却装置によって提供される冷却が制御されてもよい。
【０４３７】
図３９は、方法２０００を概略的に示し、この方法においては、遠隔温度検出システムの第１および第２のフォトディテクタ２１００、２２００を使用してリソグラフィ処理２５００（冷却装置によって提供される冷却を含む）が行われる前２３００および後２４００に基板の目標領域の温度が測定される。一つのフォトディテクタが使用されてもよい。図３９に示される矢印２６００は、時間の経過を示す。上述のように、露光領域において放射によって基板に提供されたのと同じ量の熱を冷却装置が基板から除去する（すなわち、基板によって得られ失われた正味の熱が実質的にゼロとなる）ように冷却装置を動作させることが望まれうる。この場合、制御装置は、第１フォトディテクタ２１００の出力信号が第２フォトディテクタ２２００の出力と毎秒毎ピクセルのフォトン個数について実質的に等しい測定値を示すように制御されてもよい。例えば、基板がリソグラフィ処理２５００を受けた後２４００に測定された毎秒毎ピクセルのフォトン個数が、基板がリソグラフィ処理２５００を受ける前２３００に測定された毎秒毎ピクセルのフォトン個数より多い場合には、冷却装置は、冷却装置によって提供される冷却が増加されるように制御されてもよい。あるいは、基板がリソグラフィ処理２５００を受けた後２４００に測定された毎秒毎ピクセルのフォトン個数が、基板がリソグラフィ処理２５００を受ける前２３００に測定された毎秒毎ピクセルのフォトン個数より少ない場合には、冷却装置は、冷却装置によって提供される冷却が減少されるように制御されてもよい。
【０４３８】
上述のように、フォトディテクタのサンプルレートは、約１Ｈｚから約１０Ｈｚの範囲にあってもよく、これは、異なる基板間の変動を補正するために十分に高速なフィードバックループを提供するのに十分に高速である。基板の目標領域の放射特性は、図３９に示される方法を実行する前または後に（例えばＦＴＩＲを使用して）決定されてもよく、この情報は、フォトディテクタ２１００、２２００によって行われた測定結果とともに、リソグラフィ処理２５００の前及び／または後に目標領域の絶対温度を決定するように使用されてもよい。
【０４３９】
一般に、遠隔温度検出システムの１つ又は複数のフォトディテクタの出力は、冷却装置のパラメータを調整するために制御ループにおいて使用されてもよい。例えば、フォトディテクタの出力は、冷却要素の温度、基板Ｗからの冷却要素の距離、冷却要素によって提供される冷却ガス圧力など、冷却要素を制御するように使用されてもよい。
【０４４０】
図４０は、本発明のある実施の形態に係るセンサを含む基板テーブルＷＴを上方から見た図を概略的に示す。基板テーブルＷＴは、中心基板受取領域３００２を備え、センサ３００４−７をさらに備える。センサ３００４−７は、基板テーブルＷＴの本体３００３内または本体３００３上に設けられている。図示される実施の形態においては、３つのセンサ３００４−６は光学センサであり、例えばイメージセンサ及び／またはシヤリング干渉計を備えてもよい。光学センサ３００４−６は既存のものであり、ここでは詳述しない。他のセンサ３００７は、本発明のある実施の形態に係る熱センサである。
【０４４１】
熱センサ３００７は、図４１において断面図で概略的に示されている。熱センサ３００７は、支持部３０１０に保持されたシリコンのプレート３００８を備える。シリコンプレート３００８の最下面が支持部と接触しないように、支持部３０１０には凹部３０１２が設けられている。その代わりに、シリコンプレート３００８は、その外周で支持部３０１０によって保持されている。温度センサ３０１４は、シリコンプレート３００８の最下面に固定されている。温度センサ３０１４は、シリコンプレート３００８の温度を測定し、温度を示す出力信号を送信するように構成されている。支持部３０１０は、基板テーブルの本体３００３にある凹部３０１６内に配置されている。
【０４４２】
また、図４１は、リソグラフィ装置の放射ビームＢとともに断面により冷却装置４０を概略的に示す。冷却装置４０は、例えば、本書に述べた任意の他の実施の形態に係るものであってもよい。上述のように、基板に入射する放射ビームＢによる基板の加熱を補償するために走査露光中に基板を冷却するように冷却装置４０を使用することが望まれうる。走査露光が行われるとき基板の局所的温度変化が実質的に無いように、冷却装置４０によって提供される冷却を放射ビームＢによって提供される加熱に合わせることが望まれうる。しかし、放射ビームＢによって提供される加熱を補償するために冷却装置４０を使用してどの程度の冷却を提供するかを決定するのは困難でありうる。基板テーブル内および基板テーブル下方に温度センサを設けることは可能でありうるが、それにより、基板テーブルに与えられる他の熱負荷など、他の影響が温度センサに作用しうるという不利益を被るかもしれない。
【０４４３】
本発明の実施の形態は、望まれない熱負荷による測定への影響を回避（または少なくとも低減）する方法で温度測定を行うことを可能にする。図４１を参照すると、熱センサ３００７は、走査移動においてＥＵＶ放射ビームの下方を冷却装置４０の下側で移動する。
【０４４４】
熱センサ３００７が冷却装置４０および放射ビームＢの下方を通過する前には、熱センサは、基板テーブルの周囲温度（例えば約２０または２１度）に相当する温度を有する。冷却装置４０および放射ビームＢの下方を通過するとき、温度センサ３０１４によって測定されるシリコンプレート３００８の温度は変化しうる。冷却装置４０によって提供される冷却が放射ビームＢによって提供される加熱に等しい場合、いずれかの温度センサ３０１４についての温度出力は変化しない（またはシリコンプレート３００８に適用される正味の熱負荷が実質的にゼロであることを示す態様で変化する）。そうでない場合、例えば、温度センサ３０１４が熱くなった場合には、それに従って冷却装置４０によって提供される冷却の大きさが調整されうる。この例では、温度センサ３０１４の正味の加熱が観察されたので、より大きな冷却が適用されるであろう。冷却装置４０によって提供される冷却が調整されると、熱センサ３００７は、当該調整が正味の熱を除去する（または正味の熱または正味の冷却を許容可能なレベルに低減する）ことを保証するために更なる測定を実行するように使用されてもよい。
【０４４５】
シリコンプレート３００８は、例えば３００ミクロン以下の薄さであってもよい。薄いシリコンプレートを使用することが有利であるのは、それによりシリコンプレートの熱容量が小さくなり、熱センサによって行われる測定の感度が高くなるからである。シリコンプレート３００８は、例えば、シリコンウェーハの厚さ（例えば２００〜３００ミクロン）に相当する厚さを有してもよい。
【０４４６】
図示される実施の形態は温度センサ３０１４を一つだけ有するが、２つ以上の温度センサが設けられてもよい。例えば、温度センサのアレイが設けられてもよい。温度センサのラインが、走査方向を概して横切る方向においてシリコンプレート３００８にわたって延在するように設けられてもよい。
【０４４７】
実施の形態はシリコンプレート３００８を備えるものとして上述したが、プレートは、例えば他の半導体など、他の材料で形成されてもよい。
【０４４８】
ある実施の形態においては、基板テーブルには更に、冷却装置４０の最下面と基板テーブルとの隙間を測定するように構成されたセンサ（例えば干渉計）が設けられてもよい。
【０４４９】
図４２は、本発明の更なる実施の形態を断面により概略的に示す。基板テーブルＷＴには、基板Ｗを基板テーブルＷＴにクランプするように構成されたクランプ３０５０が設けられている。クランプ３０５０の上面および下面にはバール３０５２が設けられている。穴３０５４がクランプ３０５０を貫通し、アーム３０５６が穴を通じて延在する。温度センサ３０５８がアームの末端に設けられている。アクチュエータ３０６０は、アーム３０５６を伸縮させる（アームを上下に移動させる）ように構成されている。これにより、温度センサ３０５８が基板Ｗに接触し、また温度センサが基板との接触から離れるほうに移動する。アクチュエータ３０６０は、基板テーブルＷＴに設けられた凹部３０６２内に配置されている。
【０４５０】
使用時において、基板Ｗの温度を知ることが望まれるとき、アーム３０５６は、温度センサ３０５８を基板Ｗと接触するまで上方に移動させる。その後温度センサ３０５８は、基板Ｗの温度を示す出力信号を提供する。基板Ｗの温度が測定されると、アーム３０５６は、温度センサ３０５８を基板から離すように下方に移動させる。これにより、温度センサ３０５８が例えばリソグラフィ装置による基板Ｗの露光中にウェーハの変形を何ら生じさせないことが保証される。よって、温度センサ３０５８は、リソグラフィ装置を使用して実現されうる結像品質に悪影響を及ぼさない。
【０４５１】
温度センサ３０５８は、アーム３０５６によって基板テーブルＷＴの残部から分離されている。アーム３０５６は、例えば、適切なセラミックス（例えばジルコニア）などの断熱材料で形成されてもよい。したがって、温度センサ３０５８は、外部熱負荷から実質的に隔離されうる。温度センサ３０５８が他の源からの断熱を提供するアームに配置されているので、温度センサ３０５８の熱容量は（例えば温度センサが基板テーブルＷＴに埋め込まれていた場合に比べて）比較的小さい。したがって、温度センサによって行われる測定は高い感度を有する。
【０４５２】
温度センサ３０５８は、基板Ｗの温度を決定することが望まれるときには（例えば、リソグラフィ装置によって基板が露光されていない期間において）いつでも使用されうる。一例においては、温度センサ３０５８は、基板が基板テーブルＷＴにロードされるときに基板Ｗの温度を測定するように使用されてもよい。
【０４５３】
上述のように、リソグラフィ露光を行うとき温度センサ３０５８は基板Ｗに接触しないので、基板の歪みを生じさせない。更なる利点は、温度センサ３０５８が基板Ｗの温度の簡単で直接的な測定を提供することにある（例えば間接的な温度測定ではなく）。
【０４５４】
温度センサ３０５８は、基板テーブルに基板Ｗがロードされていないときに基板テーブルＷＴの温度を示す出力を提供する。基板Ｗが基板テーブルＷＴにロードされているときには、温度センサは基板の温度を示す出力を提供する。温度センサの出力が変化しない場合、基板Ｗと基板テーブルＷＴは同じ温度である。出力が変化する場合、出力は、基板Ｗと基板テーブルＷＴとの温度差を決定するように使用されることができる。これは温度オフセットとも称されうる。
【０４５５】
説明され図示された本発明の実施の形態においては、露光領域Ｅは、矩形として概して図示され説明されている。しかし、いくつかの実施の形態においては、露光領域Ｅは、矩形というより、湾曲していてもよい。湾曲した露光領域Ｅは、リソグラフィ装置ＬＡの照明システムＩＳのミラーの構成によって生じうる。図４３には、湾曲した露光領域Ｅの例が目標領域４０００に沿って概略的に示されている。
【０４５６】
露光領域Ｅの湾曲により、基板Ｗの目標領域４０００の露光中、目標領域の冷却はＸ方向（すなわち、走査方向を横切る方向）に目標領域にわたって一様には起こらない。例えば、正のＹ方向における相対走査移動の間、露光領域を照明する放射ビームは、露光領域の中心部に入射する前に露光領域４０００の外縁４００１に入射する。負のＹ方向における走査露光の間には反対に、放射ビームは、目標領域の外縁４００１に入射する前に目標領域４０００の中心部に入射する。放射ビームが露光領域Ｅで湾曲形状でもたらされるので、目標領域４０００の加熱は、目標領域の三次の変形を発生させる。目標領域４０００がまず中心部で加熱される走査露光の間には、もたらされる変形を投影システムまたはリソグラフィ装置の他の調整可能な部分を使用して直接的に補正することが可能でありうる。しかし、目標領域４０００の外縁４００１がまず加熱される走査露光のときは、もたらされる変形を補償することがより困難でありうる。本発明の実施の形態はこの問題に対処する。
【０４５７】
望ましくは、冷却パワーは目標領域の全幅にわたって一様である。しかし、最下冷却表面の左側および右側に向かうガス圧力は、基板を囲む区画（ウェーハ区画）の圧力に向かって降下しうる。確実にそうなるのは、冷却要素の床の各穴を通じて流れる質量流量がすべて等しい場合（すなわち等しい穴の直径が使用される場合）である。すべての穴を通じた流れが等しいものとして冷却要素の表面の半分について（冷却表面の湾曲は無視して）行った計算によると、平均の熱伝達は基板の縁に向かって顕著に低下することが示された。この変動は、縁に向けて穴の直径を調整することによって最小に低減することができる。例えば、一様な冷却パワーを保証するためには、床の縁の最初の穴がＭ×３の質量流量を有し（すなわち、縁の穴の直径は、この穴を通じた質量流量が平均質量流量Ｍの３倍となるように選択される）、縁から二番目の穴がＭ×０．８５の質量流量を有し、三番目の穴がＭ×０．９の質量流量を有し、残りの中間部の穴がＭ×０．９５の質量流量を有するように設けられた一列の穴を有するように選択されてもよい。所望される分布に依存して、他の変形例も可能でありうる。
【０４５８】
ある実施の形態においては、冷却表面は、冷却スリットのできるだけ近くで冷却をするべく露光スリットの一方側（又は両側）に位置する例えば２．５×２７ｍｍ２の細い表面であり、それにより、より良好なオーバレイ性能が提供される。しかし、限られた量のガスを冷却要素へと注入しながら必要な圧力レベルを最下冷却表面と基板（ウェーハ）との間に構築するとともに、スキャナにおける適正な汚染抑制の機能を確保し、同時にＥＵＶ吸収および波面誤差を制限することは、困難でありうる。本書に提案されるのは、スリットと平行な床の中心線（長い方の対称軸）に沿う穴の列を設けることによって、最大の圧力および冷却流束を得ることである（床７０８における二列の点（穴）を示す図１８における類似例を参照。ただし、図１８では点は中心線上には位置せず、それと平行である。）。中心線は、床の形状に依存して、湾曲してもよいし、直線でもよい。
【０４５９】
図４４から図４６は、一様な冷却パワー分布についての上述の問題に対処する本発明の実施の形態を概略的に示す。実施の形態は、前述の実施の形態と共通する特徴を含みうる。例えば、図４４の実施の形態は、図１４の実施の形態からいくつかの特徴を含みうる。簡潔のため、他の実施の形態に関連して図示され及び／または説明された特徴は以下省略される。
【０４６０】
図４４は、２つの冷却要素４００２、４００３を備える冷却装置４０を上方から見た断面により示す。露光領域Ｅも示されている。露光領域Ｅおよび冷却要素４００２、４００３は湾曲している。第１冷却要素４００２は、３つのチャンバ、内側チャンバ４００４および外側チャンバ４００５、４００６に分けられている。外側チャンバ４００５、４００６は、内側チャンバ４００４の両側に配置されている。リソグラフィ装置に使用される従来の直交座標系に従うと、外側チャンバ４００５、４００６は、Ｘ方向において内側チャンバ４００４の両側（すなわち非走査方向に両側）に配置されている。第２冷却要素４００３には一つのチャンバ４００８が設けられ、内側チャンバおよび外側チャンバを備えない。複数の開口が設けられた床（図示せず）がチャンバ４００４−６、４００８の下方に配置されてもよく、冷却ガスが基板を冷却するために開口から基板へと流れてもよい。
【０４６１】
冷却要素４００２、４００３は、露光領域Ｅの湾曲に概して一致する湾曲をもつ湾曲形状を有してもよい。冷却要素４００２、４００３の幅は、露光領域Ｅの幅と異なりうる（露光領域は冷却要素より狭くてもよい）。
【０４６２】
第１冷却要素４００２は、凹状の前縁を有するとみなされうる。前縁は、第１冷却要素が第２冷却要素４００３に先行する（すなわち第１冷却要素が第２冷却要素より前に目標領域に遭遇する）ような走査方向であるときに最初に目標領域４０００に遭遇する第１冷却要素４００２の縁である。
【０４６３】
第２冷却要素４００３は、凸状の前縁を有するとみなされうる。前縁は、第２冷却要素が第１冷却要素４００３に先行する（すなわち第２冷却要素が第１冷却要素より前に目標領域に遭遇する）ような走査方向であるときに最初に目標領域４０００に遭遇する第２冷却要素４００３の縁である。
【０４６４】
使用時において、基板を負のＹ方向に移動させる走査露光の間、目標領域４０００の外縁４００１は、目標領域の中間部より前に放射ビームによって加熱される。上述のように、これは、リソグラフィ装置ＬＡの投影システムＰＳを使用して補正するのが困難である目標領域の変形を生じさせうる。これは、内側チャンバ４００４に冷却ガスが提供される前に外側チャンバ４００５、４００６に冷却ガスを提供することによって、対処される。これは、例えば、内側チャンバ４００４に接続されたバルブを開く前に外側チャンバ４００５、４００６に接続されたバルブを開くことによって、実現されうる。それとともに又はそれに代えて、内側チャンバ４００４から提供されるよりも強い冷却が外側チャンバ４００５、４００６から提供されてもよい。この強い冷却は、例えば、内側チャンバ４００４に比べて外側チャンバ４００５、４００６に高圧または低温で冷却ガスを提供することによって、実現されてもよい。
【０４６５】
本発明の実施の形態は、目標領域４０００の外縁４００１に集中し又は専用の冷却を提供しうる。その結果、目標領域４０００の外縁４００１は、目標領域の露光が始まるとき目標領域の中心部よりも冷たくなりうる。このようにして、リソグラフィ露光中の目標領域４０００の外縁４００１の初期加熱は、目標領域の低減された三次の変形を生じさせる。
【０４６６】
この実施の形態における第２冷却要素４００３は、３つのチャンバではなく、一つのチャンバ４００８から成る。これは、走査方向が反転されて第２冷却要素４００３が目標領域４０００で露光領域Ｅに先行するときには上述の三次の変形の問題が発生しないからである。上述のように、三次の変形は、露光領域４０００の外縁４００１が露光領域の中心部より前に加熱されるときに発生するが、これは正のＹ方向の走査露光中には起こらない。三次の変形の問題は第２冷却要素４００８が露光領域Ｅに先行するときには発生しないから、一つのチャンバ４００８を３つのチャンバに分けることで生じる顕著な利点はない。
【０４６７】
よって、本発明の実施の形態は、比較的簡素な冷却要素４００２、４００３を使用して（一方側の３つのチャンバ４００４−６には利点があるが、３つのチャンバに利点がない他方側ではチャンバが１つだけである）、目標領域４０００の三次の変形を低減する。本書では第２冷却要素４００３を３つのチャンバに分ける可能性を排除しないが、上述の理由により顕著な利点は提供されないかもしれない。
【０４６８】
露光スリットの湾曲形状により、走査方向に依存して中心または左／右側が早く露光される。オーバレイ誤差を最小にするために、目標領域の幅にわたって異なって冷却することが好ましいかもしれない。湾曲した形状の冷却ガス流束は、冷却流束の分布を得るべく冷却表面の幅にわたって設けられるが、冷却要素の床に適切な穴の分布を選択することによって実現されうる。しかし、幅にわたって冷却流束の分布を有することは、連続流領域（高圧）ではなく、希薄流領域（低圧）において最良に動作する。こうした実施の形態においては、あるガス（例えばＨ２）が希薄流領域において動作するように選択されてもよく、他のガス（例えばＮ２）が連続流領域において動作するように選択されてもよい。チョークガス流れが選択される場合には、プロファイルが隙間高さにほぼ線形に関係づけられる。
【０４６９】
本発明の更なる実施の形態が図４５に概略的に示されている。ここでも、冷却装置４０は、上から見た断面により概略的に示されている。冷却装置４０は、第１冷却要素４０２２および第２冷却要素４０２３を備える。第１冷却要素４０２２は、一つのチャンバ４０２４を備え、第２冷却要素４０２３は、一つのチャンバ４０２５を備える。露光領域Ｅも図４５に示されている。複数の開口（図示せず）が設けられた床がチャンバ４０２４、４０２５の下方に配置されてもよく、冷却ガスが基板を冷却するために開口から基板へと流れてもよい。
【０４７０】
図４４に示される実施の形態と共通して、露光領域Ｅ、第１および第２のチャンバ４０２４、４０２５はすべて湾曲している。しかし、この実施の形態においては、第１冷却要素４０２２のチャンバ４０２４は、露光領域Ｅの概ね鏡像（ｘ軸に関して鏡映）である曲線を有する。言い換えると、第１冷却要素４０２２のチャンバ４０２４は、露光領域Ｅとは反対側に湾曲している。第２冷却要素４０２３のチャンバ４０２５の曲線は、露光領域Ｅの曲線と概ね一致する。
【０４７１】
負のｙ方向における走査露光の間、図４５において矢印で示されるように、第１冷却要素４０２２は、基板の目標領域の上で露光領域Ｅに先行する。上述の理由により、目標領域の中心部よりも目標領域の縁で目標領域を強く冷却することが望まれうる。図４５の実施の形態においては、これが、第１冷却要素４０２２によって冷却が提供される時間を遅らせることによって実現されうる。具体的には、チャンバ４０２４の前縁の中心点４０２６が目標領域４０００の始点を通過するときには冷却が始まらないように、冷却が延期されうる。あるいは、例えば、チャンバ４０２４の外端４０２８が目標領域４０００の縁に到着するまで、冷却が延期されうる。この手法が使用される場合、目標領域４０００の外縁４００１は第１冷却要素４０２２からの冷却をすべて受けるが、目標領域の中心部は冷却をすべて受けるのではなく、より少なく冷却を受ける。このようにして、目標領域４０００の縁が目標領域の中心部より前にさらされることによって生じる三次の変形が防止または低減される。
【０４７２】
上述の理由により、三次の変形の問題は、反対方向に走査するときには発生しない。したがって、第２冷却要素４０２３のチャンバ４０２５は、露光領域Ｅの鏡像ではない。
【０４７３】
本発明の更なる実施の形態が図４６に概略的に示されている。図４６においては、冷却装置４０はｙ方向に沿う断面を使用して示されている。一つの冷却要素４０４０が示され、この冷却要素は、チャンバ４０４１を定めるハウジング４０４４と、床部材４０４２（床とも称されうる）とを備える。床部材４０４２には、複数の開口（図示せず）が設けられ、これを通じて冷却ガスはチャンバ４０４１から基板Ｗへと使用時に通過する。床部材４０４２は、床部材の（ｘ方向の）外端が床部材の中心部よりも基板Ｗに近接するように湾曲している。これは有利には、露光領域Ｅの縁で露光領域の中心部よりも強い冷却を基板に提供する。上述のようにこれは三次の変形を低減する。床部材４０４２の湾曲は、例えば放物線であってもよい。
【０４７４】
ピエゾアクチュエータ（図示せず）が床部材４０４２の端に設けられてもよい。ピエゾアクチュエータは、床部材４０４２の湾曲を修正するように使用されうる。例えば、ピエゾアクチュエータは、平坦な構成から（図示される）湾曲した構成へと床部材を動かすように使用されうる。例えば、湾曲した構成は、露光領域Ｅによって目標領域の縁は照明されるが目標領域の中心部は照明されないときに使用されうる。床部材４０４２は、露光領域Ｅによって目標領域の全体が照明されるときには平坦なプロファイルへと動かされてもよい。
【０４７５】
代替的な実施の形態（図示せず）においては、湾曲した床４０４２を設けるのではなく、床は平坦であってもよいが、床の外端で床の中心部よりも開口の密度が大きくてもよい。穴の密度は、一定の穴密度をもつ放物線湾曲床によって提供される冷却と等価となる冷却を提供するように構成されてもよい。用語「穴密度」は、閉鎖された割合に比較した開放された床の割合を意味するものと解されうる。
【０４７６】
露光領域Ｅの両側の第１および第２の冷却要素は、独立にオンオフ切り替えされてもよい。これは、図４４から図４６に示される実施の形態のいずれかに、または他の実施の形態に関連して、適用されてもよい。
【０４７７】
図４４から図４６の実施の形態の特徴は、互いに又は他の特徴と組み合わされてもよい。例えば、図４５に示される反転した湾曲は、図４４に示される内側チャンバと外側チャンバへの冷却チャンバの分割と組み合わされてもよい。他の例においては、図４５に示される反転した湾曲は、第１および第２の冷却要素の独立切替と組み合わされてもよい。他の例においては、湾曲した床（又は穴密度の修正）は、第１および第２の冷却要素の独立切替と組み合わされてもよい。
【０４７８】
ある実施の形態においては、本発明は、マスク検査装置の一部を形成しうる。マスク検査装置は、マスクを照明するためにＥＵＶ放射を使用するとともに、マスクから反射された放射をモニタするためにイメージセンサを使用しうる。イメージセンサが受ける像は、マスクに欠陥が存在するか否かを判定するために使用される。マスク検査装置は、ＥＵＶ放射源からＥＵＶ放射を受け、それを放射ビームに形成してマスクに向けるように構成された光学系（例えばミラー）を含みうる。マスク検査装置は、マスクから反射されたＥＵＶ放射を集光し、イメージセンサにマスクの像を形成するように構成された光学系（例えばミラー）をさらに含みうる。マスク検査装置は、イメージセンサでのマスクの像を分析し、当該分析からマスクに欠陥が存在するか否かを判定するように構成されたプロセッサを含みうる。プロセッサはさらに、検出されたマスク欠陥が、リソグラフィ装置によってマスクが使用されるとき基板に投影される像に許容できない欠陥を生じさせるか否かを判定するように構成されていてもよい。
【０４７９】
ある実施の形態においては、本発明は、メトロロジ装置の一部を形成しうる。メトロロジ装置は、基板上のレジストに形成された投影されたパターンの、基板に既に存在するパターンに対するアライメントを測定するために使用されうる。この相対アライメントの測定は、オーバレイとも称されうる。メトロロジ装置は、例えば、リソグラフィ装置に隣接して配置されてもよく、基板（およびレジスト）が処理される前にオーバレイを測定するために使用されてもよい。
【０４８０】
本書ではリソグラフィ装置の文脈において本発明のいくつかの実施の形態に具体的な言及がなされているが、本発明の実施の形態は他の装置にも用いられうる。本発明の実施の形態は、マスク検査装置、メトロロジ装置、または、ウェーハ（または他の基板）またはマスク（または他のパターニングデバイス）のような物体を計測しまたは処理する何らかの装置の一部を形成してもよい。これらの装置は一般にリソグラフィックツールとも称されうる。こうしたリソグラフィックツールは真空条件または周囲環境（非真空）条件で使用されうる。
【０４８１】
用語「ＥＵＶ放射」は、４〜２０ｎｍの範囲内（例えば１３〜１４ｎｍの範囲内）のある波長を有する電磁放射を包含するものと考慮されうる。ＥＵＶ放射は、１０ｎｍより短い（例えば、６．７ｎｍまたは６．８ｎｍのような４〜１０ｎｍの範囲内の）ある波長を有してもよい。
【０４８２】
図１および図２は放射源ＳＯをレーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）源として図示するが、任意の適する源がＥＵＶ放射を生成するために使用されてもよい。例えば、ＥＵＶ放出プラズマは、放電を使用して燃料（例えばスズ）をプラズマ状態に変換することによって生成されてもよい。この形式の放射源は、放電生成プラズマ（ＤＰＰ）源とも称される。放電は、放射源の一部を形成しうる電源によって、または放射源ＳＯに電気接続を介して接続された別個の実体でありうる電源によって生成されてもよい。放射源は、代替的または追加的に、自由電子レーザを含んでもよい。
【０４８３】
本書ではＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用に具体的な言及がなされているが、本書に説明されるリソグラフィ装置は他の用途を有してもよいものと理解されたい。可能な他の用途には、集積光学システム、磁区メモリ用案内パターンおよび検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッド等の製造が含まれる。
【０４８４】
本発明の実施の形態は、ハードウエア、ファームウエア、ソフトウエア、またはこれらの任意の組合せとして具現化されてもよい。本発明の実施の形態は、１つまたは複数のプロセッサにより読取かつ実行されうる機械で読取可能な媒体に記憶された命令として具現化されてもよい。機械で読取可能な媒体は、機械（例えば演算装置）により読取可能な形式で情報を記憶または伝送するいかなる機構も含んでもよい。例えば、機械で読取可能な媒体は、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、磁気ディスク記録媒体、光記録媒体、フラッシュメモリ装置、電気的または光学的または音響的またはその他の信号伝送形式（例えば搬送波、赤外信号、デジタル信号など）、またはその他を含んでもよい。また、ファームウエア、ソフトウエア、ルーチン、命令は、ある動作を実行するものとして本書に記述されうる。しかしこれらの記述は単に便宜上のものであり、これらの動作は実際には、そのファームウエア、ソフトウエア、ルーチン、命令等を実行する演算装置、プロセッサ、コントローラ、または他の装置によって得られるものと理解されたい。
【０４８５】
以上ではいくつかの具体的な実施の形態を説明したが、説明とは異なる方法でも本発明を実施しうることが理解される。上述の説明は例示であり、限定を意図しない。よって、後述の特許請求の範囲から逸脱することなく既述の本発明に変更を加えることができるということは、関連技術の当業者には明らかなことである。
１．パターン付けられた放射ビームを基板テーブルに保持された基板に露光領域を形成すべく投影するように構成された投影システムを備えるリソグラフィ装置であって、前記基板を冷却するための冷却装置をさらに備え、前記冷却装置は、
前記基板テーブルの上方で前記露光領域に隣接して配置された冷却要素を備え、前記冷却要素は、前記基板テーブルに保持された基板から熱を除去するように構成されているリソグラフィ装置。
２．前記冷却要素は、前記露光領域を二等分する線から３ｃｍ以内にある領域を冷却するように構成されている節１に記載のリソグラフィ装置。
３．前記冷却要素は、前記露光領域の縁から２ｃｍ以内にある領域を冷却するように構成されている節１または２に記載のリソグラフィ装置。
４．前記冷却要素は、前記リソグラフィ装置の走査方向に実質的に一致する方向に前記露光領域から離れている節１から３のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
５．前記冷却要素は、前記露光領域の両側に設けられた一組の冷却要素の一方である節４に記載のリソグラフィ装置。
６．前記冷却要素は、本体を備え、前記本体の最下面には開放した空洞が設けられ、前記空洞にガスを供給するように構成されたガス供給導管をさらに備える節１から５のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
７．前記空洞は、前記基板の上面とともに、前記ガス供給導管によって供給されたガスを受け入れる容積を形成するように構成されている節６に記載のリソグラフィ装置。
８．前記リソグラフィ装置の非走査方向における前記冷却要素の空洞の大きさは、前記非走査方向における前記リソグラフィ装置の最大露光領域長さ以上である節６または７に記載のリソグラフィ装置。
９．前記空洞は、使用時に前記基板の前記上面から１ｍｍ未満となる天井を有する節６または７に記載のリソグラフィ装置。
１０．前記空洞の天井は、前記基板テーブルの平面に実質的に平行である節６から９のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
１１．前記空洞に供給されたガスの圧力と、前記空洞の天井と前記基板の表面との間隔との組み合わせは、前記基板の適応係数が前記基板から前記冷却要素の本体への熱伝達に顕著に影響しないようになっている節９または１０に記載のリソグラフィ装置。
１２．前記空洞の天井は、傾斜しており、前記天井は、前記リソグラフィ装置の走査方向を横切る軸まわりに傾いている節６から９のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
１３．前記冷却要素は、ガス供給導管に接続されたチャンバを有する本体を備え、前記チャンバの床には複数の開口が設けられている節１から５のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
１４．前記チャンバの床にある前記複数の開口は、穴の列または穴のアレイを備える節１３に記載のリソグラフィ装置。
１５．前記チャンバの床は、多孔質材料で形成され、前記複数の開口は、前記多孔質材料の孔である節１３に記載のリソグラフィ装置。
１６．前記冷却要素は、格納位置から展開位置へと移動可能な少なくとも１つのシャッタをさらに備え、前記格納位置から前記展開位置への前記シャッタの移動によって前記冷却要素の床にあるいくつかの開口が閉鎖される節１３から節１５のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
１７．前記少なくとも１つのシャッタは、前記シャッタが前記格納位置にあるとき前記シャッタによって閉鎖される開口が無いように構成されている節１６に記載のリソグラフィ装置。
１８．前記少なくとも１つのシャッタは、前記格納位置と前記展開位置との間の中間位置に移動可能である節１６または節１７に記載のリソグラフィ装置。
１９．前記冷却要素は、前記チャンバの両側に設けられた追加のチャンバを備え、前記追加のチャンバは、別の１つ又は複数のガス供給導管に接続されている節１３から１５のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
２０．前記チャンバへのガスの供給を制御するように構成されたバルブと、前記追加のチャンバへのガスの供給を別個に制御するように構成された１つ又は複数のバルブと、をさらに備える節１９に記載のリソグラフィ装置。
２１．前記冷却要素の本体は、３ｍｍ以下の厚さを有する節１３から２０のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
２２．前記冷却要素の本体は、前記露光領域の縁から３ｍｍ以内に配置されている節１３から２１のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
２３．前記冷却要素の本体は、前記リソグラフィ装置の走査方向において５ｍｍ未満の最下面を有する節１３から節２１のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
２４．前記冷却要素の本体は、前記放射ビームに向けて面する内側傾斜面を有する節１３から２３のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
２５．前記冷却要素は、前記冷却要素から熱を除去するように構成された熱除去システムを含む節１から２４のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
２６．前記熱除去システムは、流体冷却システムである節２５に記載のリソグラフィ装置。
２７．前記熱除去システムは、ペルチエ冷却器を含む節２５または２６に記載のリソグラフィ装置。
２８．前記流体冷却システムは、ガスを冷却するように構成され、前記冷却要素から遠隔に配置された冷却器と、前記冷却要素を冷却するために、前記冷却要素に冷却された前記ガスを供給するように構成された入口導管と、前記冷却要素から前記ガスを除去するように構成された出口導管と、を備える節２６に記載のリソグラフィ装置。
２９．前記入口導管と前記出口導管はともに、前記冷却要素の移動に適応させるフレキシブル部分を含む節２８に記載のリソグラフィ装置。
３０．温度センサが前記入口導管に設けられ、温度センサが前記出口導管に設けられている節２８または２９に記載のリソグラフィ装置。
３１．毎分１０リットルを超える速さで前記ガスを提供するように構成されたガス源をさらに備える節２８から３０のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
３２．毎分２リットル未満の速さで前記ガスを提供するように構成されたガス源をさらに備える節２８から３０のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
３３．前記熱除去システムは、冷却器に接続されたヒートパイプを備える節２５に記載のリソグラフィ装置。
３４．前記ヒートパイプは、鉛直方向に比べて水平方向に大きい断面形状を有する節３３に記載のリソグラフィ装置。
３５．前記ヒートパイプは、前記冷却要素の移動に適応させるフレキシブル部分を含む節３４に記載のリソグラフィ装置。
３６．前記ヒートパイプは、マイクロヒートパイプである節３３から３５のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
３７．前記流体冷却システムは、ポンプ、コンデンサ、およびアキュムレータを備える二相冷却システムである節２６に記載のリソグラフィ装置。
３８．前記二相冷却システムは、前記冷却要素に設けられた温度センサをさらに備える節３７に記載のリソグラフィ装置。
３９．前記流体冷却システムは、熱交換器に設けられた狭窄部を含み、前記狭窄部は、前記冷却要素を冷却するよう使用されるガスを冷却するように構成されている節２６に記載のリソグラフィ装置。
４０．前記冷却要素には、ヒータが設けられている節１から３９のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
４１．前記リソグラフィ装置は、２００パスカル以上の圧力で前記冷却要素にガスを供給するように構成されたガス供給部をさらに備える節６から４０のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
４２．前記冷却要素は、使用中に前記基板から２０ミクロン以上の間隔を有するように構成されている節６から４１のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
４３．前記冷却要素は、使用中に前記基板から２００ミクロン以下の間隔を有するように構成されている節６から４２のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
４４．前記冷却要素は、前記冷却要素と前記基板との間に起こる接触を防止または抑止するクッションとして働く前記冷却要素下方からの外向きガス流れを提供するように構成されている節６から４３のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
４５．前記冷却要素は、予期されない動きが検出された場合に前記基板から前記冷却要素を引き寄せるように構成された格納機構を含む支持部に設けられている節６から４４のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
４６．前記冷却要素は、液滴を前記基板へと方向付けるように設けられたノズルのアレイを備える節１から５のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
４７．前記冷却要素は、使用中に前記基板から５０ミクロン以上の間隔を有するように構成されている節４６に記載のリソグラフィ装置。
４８．前記冷却要素は、使用中に前記基板から１ミリメートル以上の間隔を有するように構成されている節４６または４７に記載のリソグラフィ装置。
４９．前記リソグラフィ装置の非走査方向における前記冷却要素の前記ノズルのアレイの大きさは、前記非走査方向における前記リソグラフィ装置の最大露光領域長さ以上である節４６から４８のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
５０．前記ノズルのアレイは、ノズルが前記冷却要素の底面にわたって均等に分布している二次元アレイである節４６から４９のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
５１．前記ノズルは、数十ミクロンのオーダまたはそれより小さい直径をもつ液滴を提供するように構成されている節４６から５０のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
５２．パターン付けられた放射ビームを基板テーブルに保持された基板に露光領域を形成すべく投影することと、前記基板を冷却するように冷却装置を使用することと、を備え、前記冷却装置は、前記基板テーブルの上方で前記露光領域に隣接して配置された冷却要素を備え、前記冷却要素は、前記基板から熱を除去するように働くリソグラフィ方法。
５３．前記冷却要素は、前記露光領域を二等分する線から３ｃｍ以内にある領域を冷却するように構成されている節５２に記載のリソグラフィ方法。
５４．前記冷却要素は、前記露光領域の縁から２ｃｍ以内にある領域を冷却するように構成されている節５２または５３に記載のリソグラフィ方法。
５５．前記冷却要素は、本体と、前記本体の最下面に設けられた開放した空洞とを備え、前記開放した空洞と前記基板の上面が容積を形成し、前記容積にガスを供給するように構成されたガス供給導管をさらに備える節５２から５４のいずれかに記載のリソグラフィ方法。
５６．前記空洞は、前記基板の前記上面から１ｍｍ未満となる天井を有する節５５に記載のリソグラフィ方法。
５７．前記冷却要素は、ガス供給導管に接続されたチャンバを有する本体を備え、前記チャンバの床には１つ又は複数の開口が設けられている節５２から５４のいずれかに記載のリソグラフィ方法。
５８．前記ガスは、２００パスカル以上の圧力で前記容積に供給される節５５から５７のいずれかに記載のリソグラフィ方法。
５９．前記冷却要素は、前記基板から２０ミクロン以上離れている節５５から節５８のいずれかに記載のリソグラフィ方法。
６０．前記冷却要素は、前記基板から２００ミクロン以下離れている節５５から節５９のいずれかに記載のリソグラフィ方法。
６１．前記冷却要素は、液滴を前記基板へと方向付けるノズルのアレイを備える節５２から５４のいずれかに記載のリソグラフィ方法。
６２．前記冷却要素は、前記基板から５０ミクロン以上離れている節６０に記載のリソグラフィ方法。
６３．前記冷却要素は、前記基板から１ミリメートル以上離れている節６０または６１に記載のリソグラフィ方法。
６４．前記リソグラフィ装置の非走査方向における前記冷却要素の前記ノズルのアレイの大きさは、前記非走査方向における前記リソグラフィ装置の最大露光領域長さ以上である節６１から６３のいずれかに記載のリソグラフィ方法。
６５．前記ノズルのアレイは、前記基板に液滴の均等な分布を提供するように設けられている節６１から６４のいずれかに記載のリソグラフィ方法。
６６．前記液体は、水である節６１から６５のいずれかに記載のリソグラフィ方法。
６７．パターン付けられた放射ビームを基板テーブルに保持された基板に投影するように構成された投影システムを備えるリソグラフィ装置であって、前記基板が前記基板テーブルに置かれる前の前記基板テーブルの温度よりも高い温度に前記基板の温度を調整するように構成された基板温度調整ユニットをさらに備えるリソグラフィ装置。
６８．前記基板温度調整ユニットは、前記基板テーブルの温度より最大でおよそ０．５℃高い温度に前記基板の温度を調整するように構成されている節６７に記載のリソグラフィ装置。
６９．リソグラフィ装置において基板の露光前に当該基板を調整する方法であって、
前記リソグラフィ装置の基板テーブルの温度よりも高い温度に前記基板の温度を調整するように温度調整ユニットを使用することと、
前記基板を前記基板テーブルに搬送し、前記基板を前記基板テーブルにクランプするクランプを作動させることと、
前記基板を前記基板テーブルの温度に冷却し、それにより前記基板に応力を誘起することと、を備える方法。
７０．パターン付けられた放射ビームを基板テーブルに保持された基板に露光領域を形成すべく投影するように構成された投影システムを備える走査リソグラフィ装置であって、前記基板を加熱するための加熱装置をさらに備え、前記加熱装置は、
前記リソグラフィ装置の非走査方向において前記露光領域の両側に配置された基板領域を加熱するように構成された第１加熱要素および第２加熱要素を備える走査リソグラフィ装置。
７１．前記第１加熱要素および前記第２加熱要素は、前記基板テーブルの上方に配置され、前記リソグラフィ装置の非走査方向において前記露光領域の両端に配置されている節７０に記載の走査リソグラフィ装置。
７２．前記第１加熱要素および前記第２加熱要素は、前記非走査方向に前記露光領域に隣接している節７１に記載の走査リソグラフィ装置。
７３．前記第１加熱要素および前記第２加熱要素は、熱を受ける領域がそれら加熱装置のフットプリントを越えるようにいくらか外側に発散する熱を発するように構成されている節７０から７２のいずれかに記載の走査リソグラフィ装置。
７４．前記加熱要素は、ＬＥＤのアレイを備える節７０から７３のいずれかに記載の走査リソグラフィ装置。
７５．前記ＬＥＤは、赤外放射を発するように構成されている節７４に記載の走査リソグラフィ装置。
７６．前記ＬＥＤの少なくともいくつかは、基板に入射する前に前記パターン付けられた放射ビームと重なるように発散する放射ビームを発するように構成されている節７４または７５に記載の走査リソグラフィ装置。
７７．前記第１加熱要素および前記第２加熱要素は、前記リソグラフィ装置の前記非走査方向に前記露光領域の両端に配置された前記基板領域を加熱するレーザビームを提供するように構成された１つ又は複数のレーザを備える節７０に記載の走査リソグラフィ装置。
７８．前記１つ又は複数のレーザおよび関連する光学系は、前記レーザビームが、前記基板に入射する前に、前記リソグラフィ装置の投影システムハウジングの床に配置された開口を通過するように構成されている節７７に記載の走査リソグラフィ装置。
７９．前記１つ又は複数のレーザは、前記リソグラフィ装置の投影システムハウジングの外側に配置されている節７７または７８に記載の走査リソグラフィ装置。
８０．投影システムハウジングには、前記レーザビームを前記投影システムハウジング内へと通過させる窓が設けられている節７９に記載の走査リソグラフィ装置。
８１．前記投影システムハウジング内のアクチュエータに装着されたミラーをさらに備え、前記ミラーは、前記レーザビームの方向を変化させるように動作可能であり、それにより前記レーザビームによって加熱される前記基板領域を異なる位置に移動させる節７７から８０のいずれかに記載の走査リソグラフィ装置。
８２．前記第１加熱要素および前記第２加熱要素は、前記非走査方向に前記露光領域と重なる領域を加熱するように構成されている節７０から８１のいずれかに記載の走査リソグラフィ装置。
８３．前記第１加熱要素および前記第２加熱要素は、前記露光領域の前記走査方向におけるサイズに概ね相当する前記走査方向におけるサイズを有する領域を加熱するように構成されている節７０から８２のいずれかに記載の走査リソグラフィ装置。
８４．前記第１加熱要素および前記第２加熱要素はそれぞれ、前記露光領域の前記非走査方向におけるサイズより小さい前記非走査方向におけるサイズを有する領域を加熱するように構成されている節７０から８３のいずれかに記載の走査リソグラフィ装置。
８５．前記第１加熱要素および前記第２加熱要素は、前記露光領域の前記非走査方向におけるサイズの半分より小さい前記非走査方向におけるサイズを有する領域を加熱するように構成されている節８４に記載の走査リソグラフィ装置。
８６．前記走査リソグラフィ装置は、前記基板テーブルの上方に配置され、前記リソグラフィ装置の走査方向に前記露光領域の一方側に配置された冷却要素をさらに備える節７０から８５のいずれかに記載の走査リソグラフィ装置。
８７．前記走査リソグラフィ装置は、前記基板テーブルの上方に配置され、前記リソグラフィ装置の走査方向に前記露光領域の反対側に配置された追加の冷却要素をさらに備える節８６に記載の走査リソグラフィ装置。
８８．走査リソグラフィ装置を使用して基板を露光する方法であって、
パターン付けられた放射ビームを基板テーブルに保持された基板に露光領域を形成すべく投影することと、
前記リソグラフィ装置の非走査方向において前記露光領域の両端に配置された前記基板の領域を加熱するように加熱装置を使用することと、
前記パターン付けられた放射ビームを使用して前記基板の目標部分を露光するために走査移動中に前記基板を前記露光領域および被加熱領域に対して移動させることと、を備える方法。
８９．露光される次の目標部分が、露光された目標部分と前記非走査方向に隣接せず、少なくとも１つの介在する目標部分によって前記露光された目標部分から前記非走査方向に離れている節８８に記載の方法。
９０．前記方法は、前記リソグラフィ装置の走査方向に前記露光領域の少なくとも一方側に隣接して配置された前記基板の領域を冷却するように冷却装置を使用することをさらに備える節８８または８９に記載の方法。
９１．前記冷却要素は、前記基板から熱を除去するよう選択された第１温度に冷却されるように設けられた第１部分と、前記第１部分よりも高い温度で動作するように設けられた第２部分とを備える節１から５１のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
９２．前記第２部分は、周囲温度で動作するように設けられている節９１に記載のリソグラフィ装置。
９３．前記第２部分には、前記冷却要素の熱伝達率を調整するように前記基板からの前記第１部分の距離を増減するアクチュエータが設けられている節９１または９２に記載のリソグラフィ装置。
９４．前記第１部分は、セラミックス材料で構築されている節９１から９３のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
９５．前記第１部分は、複数の層から形成されている節９１から９４のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
９６．前記第１部分は、前記放射ビームが通過するスリットを有するプレートを備える節９１から９５のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
９７．前記冷却要素の第１の部分と前記基板との間に、前記第１の部分によって前記基板から除去される熱の量を低減するように配置された熱シールドをさらに備える節１から５１または９１から９６のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
９８．前記冷却要素は、前記放射ビームを受けるための冷却スリットを定め、前記第１の部分は、前記冷却スリットを囲んでいる節９７に記載のリソグラフィ装置。
９９．前記熱シールドは、温度制御機構を備える節９７または９８に記載のリソグラフィ装置。
１００．前記温度制御機構は、流体冷却及び／または加熱システム、複数の加熱要素、複数の温度センサのうち少なくとも１つを備える節９７から９９のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
１０１．前記リソグラフィ装置は、前記冷却要素が第２熱シールドと前記基板との間にあるように配置された第２熱シールドをさらに備える節９７から１００のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
１０２．前記床は、前記床の温度を決定するように設けられた１つ又は複数の温度センサを備える節１３または５７またはそれを引用するいずれかの節のうちいずれかに記載のリソグラフィ装置。
１０３．前記１つ又は複数の温度センサは、抵抗温度計を備える節１０２に記載のリソグラフィ装置。
１０４．前記１つ又は複数の温度センサは、前記基板から第１距離で温度を測定するための第１温度センサと、前記基板から第２距離で前記温度を測定するための第２温度センサと、を備える節１０２または１０３に記載のリソグラフィ装置。
１０５．前記１つ又は複数の温度センサの少なくとも１つは、断熱構造によって前記冷却要素から懸架されている節１０２から１０４のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
１０６．前記冷却要素から前記基板への供給のために前記冷却要素にガスを供給するガス供給導管と、
前記ガス供給導管内でのガス流れを選択的に制限するためのバルブであって、ハウジング部とスライド部材とを備え、前記ガス供給導管に接続された流体入口と、流体出口との間に導管を定めるバルブと、をさらに備え、
前記スライド部材は、前記導管が制限されない第１位置と前記導管が部分的に制限される第２位置との間でスライド可能であり、
前記スライド部材は、前記ハウジングと物理的に接触していない節１から５１または９１から１０５のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
１０７．前記冷却要素の冷却表面は、非平坦の三次元構造を備える節１から５１または９１から１０６のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
１０８．冷却本体は、前記冷却要素と前記基板との間に存在するガスによって提供される冷却を制御するように曲げ可能である節１から５１または９１から１０７のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
１０９．前記冷却本体は、前記冷却本体を曲げるように設けられた１つ又は複数のピエゾアクチュエータを備える節１０８に記載のリソグラフィ装置。
１１０．前記冷却本体は、前記露光領域の中心よりも前記露光領域の縁で強い冷却が提供されるように曲げられるように設けられている節１０８または節１０９に記載のリソグラフィ装置。
１１１．前記冷却本体は、放物線冷却プロファイルを有するように曲げられるように設けられている節１０８から１１０のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
１１２．光学センサ装置をさらに備え、前記光学センサ装置は、
光学センサと、
前記光学センサ装置を加熱するように設けられたヒータと、を備える節１から５１、６７から６８、７０から８７、または９１から１１１のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
１１３．前記光学センサ装置は、前記光学センサの温度を決定するように設けられた温度センサをさらに備える節１１２に記載のリソグラフィ装置。
１１４．前記光学センサ装置は、前記基板テーブルに設けられている節１１２または１１３に記載のリソグラフィ装置。
１１５．前記光学センサ装置は、前記リソグラフィ装置のアライメントセンサの一部を形成する節１１２から１１４のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
１１６．前記基板テーブルに設けられた光学センサを、前記光学センサへの前記冷却装置の作用に対抗するように加熱することをさらに備える節５２から６６のいずれかに記載の方法。
１１７．遠隔温度検出システムをさらに備え、前記遠隔温度検出システムは、前記基板の目標領域から発せられる熱放射を検出するように構成されたフォトディテクタを備える節１から５１、６７から６８、または９１から１１６のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
１１８．前記遠隔温度検出システムは、シールディングをさらに備え、前記シールディングは、前記フォトディテクタに入る実質的にすべての放射が前記目標領域から進んでくるように前記フォトディテクタおよび前記目標領域に対して設けられている節１１７に記載のリソグラフィ装置。
１１９．前記遠隔温度検出システムは、制御表面をさらに備え、前記制御表面は、既知の温度を有し、前記目標領域から前記フォトディテクタに向けて反射する実質的にすべての放射が前記制御表面を起源とするように前記目標領域に対して設けられている節１１７または１１８に記載のリソグラフィ装置。
１２０．前記フォトディテクタは、アップコンバージョンフォトディテクタである節１１７から１１９のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
１２１．前記フォトディテクタは、約２μｍから約５μｍの範囲の波長を有する放射を検出するように構成されている節１１７から１２０のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
１２２．前記フォトディテクタは、前記投影システムに配置されている節１１７から１２１のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
１２３．前記フォトディテクタは、前記冷却装置に配置されている節１１７から１２１のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
１２４．前記フォトディテクタは、多数のピクセルを備え、異なるピクセルが前記目標領域の異なる部分から発せられる放射を検出するように構成されている節１１７から１２３のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
１２５．前記フォトディテクタは、第１グループのピクセルが前記基板の被加熱領域によって発せられる放射を受け、第２グループのピクセルが前記基板の被冷却領域によって発せられる放射を受け、第３グループのピクセルが前記基板の周囲領域によって発せられる放射を受けるように前記目標領域に対して設けられている節１２４に記載のリソグラフィ装置。
１２６．前記遠隔温度検出システムは、２以上のフォトディテクタを備える節１１７から１２５のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
１２７．前記フォトディテクタのサンプルレートは、約１Ｈｚから約１０Ｈｚの範囲にある節１１７から１２５のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
１２８．前記シールディングは、細長中空管を備える節１１８から１２７のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
１２９．前記シールディングは、アパーチャを有するプレートを備える節１１８から１２７のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
１３０．前記制御表面は、前記制御表面を冷却するように構成された冷却システムを備える節１１９から１２９のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
１３１．前記制御表面は、約０．２未満の放射率を有する節１１９から１３０のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
１３２．前記遠隔温度検出システムは、前記冷却装置を制御するように構成された制御ループの一部を形成する節１１７から１３１のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
１３３．前記基板の目標領域の温度を遠隔に測定することと、前記冷却装置によって提供される前記基板の冷却を制御するために前記温度の測定を使用することと、をさらに備える節５２から６６または１１６のいずれかに記載の方法。
１３４．前記遠隔に測定することは、前記目標領域によって発せられる熱放射を検出することを備える節１３３に記載の方法。
１３５．前記検出することは、前記熱放射よりも短い波長を有する放射に前記熱放射をアップコンバートすることと、前記アップコンバートされた放射を検出することと、を備える節１３４に記載の方法。
１３６．前記基板の異なる複数の目標領域の温度を測定することと、前記基板の前記目標領域の相対温度を決定するために測定結果を比較することと、をさらに備える節１３３から１３５のいずれかに記載の方法。
１３７．前記異なる複数の目標領域は、前記基板の異なる複数の目標部分内の対応する領域を占める節１３６に記載の方法。
１３８．前記目標領域の放射特性を決定することをさらに備える節１３４または１３５に記載のリソグラフィ装置。
１３９．前記放射特性は、フーリエ変換赤外分光法を使用して決定される節１３８に記載のリソグラフィ装置。
１４０．決定された前記目標領域の放射特性および前記目標領域によって発せられた測定された熱放射を前記目標領域の絶対温度を決定するよう使用することをさらに備える節１３８または１３９に記載の方法。
１４１．前記目標領域の温度は、前記パターン付けられた放射ビームの投影中に測定される節１３３から１４０のいずれかに記載の方法。
１４２．前記パターン付けられた放射ビームの投影前に前記目標領域の温度を測定することと、前記パターン付けられた放射ビームの投影後に前記目標領域の温度を測定することと、前記基板に提供される冷却を制御するよう前記温度の測定結果を比較することと、をさらに備える節１３３から１４０のいずれかに記載の方法。
１４３．リソグラフィ装置のための基板テーブルであって、支持されていない中心部分を有する半導体プレートを備える熱センサが設けられ、前記半導体プレートの最下面に温度センサが配置されている基板テーブル。
１４４．前記半導体プレートは、その外周が支持部によって保持されている節１４３に記載の基板テーブル。
１４５．前記半導体プレートは、３００ミクロン以下の厚さを有する節１４３または１４４に記載の基板テーブル。
１４６．前記半導体プレートは、シリコンプレートである節１４３から１４５のいずれかに記載の基板テーブル。
１４７．前記温度センサは、前記半導体プレートの前記最下面に配置された温度センサのアレイのうちの１つである節１４３から１４６のいずれかに記載の基板テーブル。
１４８．前記温度センサのアレイは、温度センサのラインである節１４７に記載の基板テーブル。
１４９．穴が設けられた基板クランプと、前記穴を通じて延在するアームに装着された温度センサと、を備える基板テーブルであって、使用時に前記温度センサが前記基板テーブルに保持された基板に接近・離隔するように前記アームを伸縮させるように構成されたアクチュエータをさらに備える基板テーブル。
１５０．前記アームは、断熱材料で形成されている節１４９に記載の基板テーブル。
１５１．穴が設けられた基板クランプと、前記穴を通じて延在するアームに装着された温度センサとを備える基板テーブルを使用して温度オフセットを測定する方法であって、前記基板テーブルは、前記アームを伸縮させるように構成されたアクチュエータをさらに備え、前記基板テーブルに基板が存在しないときに前記温度センサからの出力を受けることと、前記基板テーブルに基板をロードすることと、前記温度センサを前記基板に接触させるように前記アームを伸長することと、その後に前記温度センサからの出力を受けることと、前記温度センサからの出力が変化したか否かを判定することと、を備える方法。
１５２．前記基板テーブルの温度と前記基板の温度との間の温度オフセットを決定するよう前記温度センサからの出力の変化を使用することをさらに備える節１５１に記載の方法。
１５３．前記リソグラフィ装置は、走査リソグラフィ装置であり、湾曲した露光領域を形成するように構成され、前記冷却要素は、湾曲しており、第１冷却要素が凹状の前縁を有し、前記第１冷却要素は、冷却ガスを供給するように構成された内側チャンバと、冷却ガスを供給するように構成され、前記内側チャンバの両側に位置する外側チャンバとを備える節５に記載のリソグラフィ装置。
１５４．前記内側チャンバへの冷却ガスの供給と前記外側チャンバへの冷却ガスの供給とを独立に制御するように構成されたバルブをさらに備える節１５３に記載のリソグラフィ装置。
１５５．前記第２冷却要素は、凸状の前縁を有する節１５４または１５５に記載のリソグラフィ装置。
１５６．前記第２冷却チャンバは、冷却ガスを供給するように構成された単一のチャンバを備える節１５５に記載のリソグラフィ装置。
１５７．走査リソグラフィ装置を使用して基板を露光する方法であって、
パターン付けられた放射ビームを基板テーブルに保持された基板に湾曲した露光領域を形成すべく投影することと、
前記露光領域の両側に配置された前記基板上で湾曲した領域を冷却するように第１冷却要素および第２冷却要素を備える冷却装置を使用することと、を備え、
前記第１冷却要素は、凹状の前縁を有し、冷却ガスを供給するように構成された内側チャンバと、冷却ガスを供給するように構成され、前記内側チャンバの両側に位置する外側チャンバとを備え、
冷却ガスが前記内側チャンバに提供される前に前記外側チャンバに冷却ガスを提供すること、及び／または、前記内側チャンバから提供されるのに比べて強い冷却を前記外側チャンバから提供することをさらに備える方法。
１５８．前記冷却要素は、湾曲しており、前記リソグラフィ装置は、湾曲した露光領域を形成するように構成された走査リソグラフィ装置であり、前記冷却装置のうちある冷却要素は、前記走査方向を横切って延びる軸に関して前記湾曲した露光領域の概ね鏡映である曲線を有する節５に記載のリソグラフィ装置。
１５９．前記冷却装置の他の冷却要素は、前記湾曲した露光領域に概ね一致する曲線を有する節１５８に記載のリソグラフィ装置。
１６０．走査リソグラフィ装置を使用して基板を露光する方法であって、
パターン付けられた放射ビームを基板テーブルに保持された基板に湾曲した露光領域を形成すべく投影することと、
前記露光領域の両側に配置された前記基板上で湾曲した領域を冷却するように複数の冷却要素を備える冷却装置を使用することと、を備え、
前記冷却装置のうちある冷却要素は、前記走査方向を横切って延びる軸に関して前記湾曲した露光領域の概ね鏡映である曲線を有し、
当該冷却要素が前記露光領域に先行するとき、前記冷却要素の前縁の中心点が前記基板の目標領域の始点を通過するまで前記冷却要素への冷却ガスの供給を遅らせることをさらに備える方法。
１６１．前記リソグラフィ装置は、走査リソグラフィ装置であり、湾曲した露光領域を形成するように構成され、前記冷却装置のうちある冷却要素は、前記走査方向を横切って湾曲した床部材を有し、使用時に前記床部材の外端が前記床部材の中心部分よりも基板Ｗに近くなる節５に記載のリソグラフィ装置。
１６２．ピエゾアクチュエータが前記床部材の端に設けられている節１６１に記載のリソグラフィ装置。
１６３．前記リソグラフィ装置は、走査リソグラフィ装置であり、湾曲した露光領域を形成するように構成され、前記冷却装置のうちある冷却要素は、前記走査方向を横切る方向に沿って密度が変化する開口が設けられた床を有し、前記床の外端に設けられた開口の密度が前記床の中心部分に比べて大きい節５に記載のリソグラフィ装置。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７ａ】
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【図１７ｂ】
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【図１８】
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【図１９ａ】
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【図１９ｂ】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５ａ】
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【図２５ｂ】
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【図２６ａ】
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【図２６ｂ】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１ａ】
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【図３１ｂ】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年5月10日(2019.5.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パターン付けられた放射ビームを基板テーブルに保持された基板に露光領域を形成すべく投影するように構成された投影システムを備えるリソグラフィ装置であって、前記基板を冷却するための冷却装置をさらに備え、前記冷却装置は、
前記基板テーブルの上方で前記露光領域に隣接して配置された冷却要素を備え、前記冷却要素は、前記基板テーブルに保持された基板から熱を除去するように構成されているリソグラフィ装置。
【請求項２】
前記冷却要素は、前記露光領域を二等分する線から３ｃｍ以内にある領域を冷却するように構成されている請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項３】
前記冷却要素は、前記露光領域の縁から２ｃｍ以内にある領域を冷却するように構成されている請求項１または２に記載のリソグラフィ装置。
【請求項４】
前記冷却要素は、前記リソグラフィ装置の走査方向に実質的に一致する方向に前記露光領域から離れている請求項１から３のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項５】
前記冷却要素は、前記露光領域の両側に設けられた一組の冷却要素の一方である請求項４に記載のリソグラフィ装置。
【請求項６】
前記冷却要素は、本体を備え、前記本体の最下面には開放した空洞が設けられ、前記空洞にガスを供給するように構成されたガス供給導管をさらに備える請求項１から５のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項７】
前記空洞は、前記基板の上面とともに、前記ガス供給導管によって供給されたガスを受け入れる容積を形成するように構成されている請求項６に記載のリソグラフィ装置。
【請求項８】
前記空洞は、使用時に前記基板の上面から１ｍｍ未満となる天井を有する請求項６または７に記載のリソグラフィ装置。
【請求項９】
前記空洞に供給されたガスの圧力と、前記空洞の天井と前記基板の表面との間隔との組み合わせは、前記基板の適応係数が前記基板から前記冷却要素の本体への熱伝達に顕著に影響しないようになっている請求項８に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１０】
前記冷却要素は、ガス供給導管に接続されたチャンバを有する本体を備え、前記チャンバの床には複数の開口が設けられている請求項１から５のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項１１】
前記チャンバの床にある前記複数の開口は、穴の列または穴のアレイを備える請求項１０に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１２】
前記冷却要素は、前記基板から熱を除去するよう選択された第１温度に冷却されるように設けられた第１部分と、前記第１部分よりも高い温度で動作するように設けられた第２部分とを備える請求項１から１１のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項１３】
前記冷却要素の第１の部分と前記基板との間に、前記第１の部分によって前記基板から除去される熱の量を低減するように配置された熱シールドをさらに備える請求項１から１２のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項１４】
前記冷却要素から前記基板への供給のために前記冷却要素にガスを供給するガス供給導管と、
前記ガス供給導管内でのガス流れを選択的に制限するためのバルブであって、ハウジング部とスライド部材とを備え、前記ガス供給導管に接続された流体入口と、流体出口との間に導管を定めるバルブと、をさらに備え、
前記スライド部材は、前記導管が制限されない第１位置と前記導管が部分的に制限される第２位置との間でスライド可能であり、
前記スライド部材は、前記ハウジングと物理的に接触していない請求項１から１３のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項１５】
前記冷却要素の冷却表面は、非平坦の三次元構造を備える請求項１から１４のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項１６】
冷却本体は、前記冷却要素と前記基板との間に存在するガスによって提供される冷却を制御するように曲げ可能である請求項１から１５のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項１７】
光学センサ装置をさらに備え、前記光学センサ装置は、
光学センサと、
前記光学センサ装置を加熱するように設けられたヒータと、を備える請求項１から１６のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項１８】
遠隔温度検出システムをさらに備え、前記遠隔温度検出システムは、前記基板の目標領域から発せられる熱放射を検出するように構成されたフォトディテクタを備える請求項１から１７のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項１９】
前記リソグラフィ装置は、走査リソグラフィ装置であり、湾曲した露光領域を形成するように構成され、前記冷却要素は、湾曲しており、第１冷却要素が凹状の前縁を有し、前記第１冷却要素は、冷却ガスを供給するように構成された内側チャンバと、冷却ガスを供給するように構成され、前記内側チャンバの両側に位置する外側チャンバとを備える請求項５に記載のリソグラフィ装置。
【請求項２０】
前記冷却要素は、湾曲しており、前記リソグラフィ装置は、湾曲した露光領域を形成するように構成された走査リソグラフィ装置であり、前記冷却装置のうちある冷却要素は、前記走査方向を横切って延びる軸に関して前記湾曲した露光領域の概ね鏡映である曲線を有する請求項５に記載のリソグラフィ装置。
【請求項２１】
前記リソグラフィ装置は、走査リソグラフィ装置であり、湾曲した露光領域を形成するように構成され、前記冷却装置の冷却要素は、走査方向を横切って湾曲した床部材を有し、使用時に前記床部材の外端が前記床部材の中心部分よりも基板Ｗに近くなる請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項２２】
前記リソグラフィ装置は、走査リソグラフィ装置であり、湾曲した露光領域を形成するように構成され、前記冷却装置の冷却要素は、走査方向を横切る方向に沿って密度が変化する開口が設けられた床を有し、前記床の外端に設けられた開口の密度が前記床の中心部分に比べて大きい請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項２３】
基板テーブルに保持された基板にパターン付けられた放射ビームを投影するように構成された投影システムを備えるリソグラフィ装置であって、前記基板が前記基板テーブルに置かれる前の前記基板テーブルの温度よりも高い温度に前記基板の温度を調整するように構成された基板温度調整ユニットをさらに備えるリソグラフィ装置。
【請求項２４】
パターン付けられた放射ビームを基板テーブルに保持された基板に露光領域を形成すべく投影するように構成された投影システムを備える走査リソグラフィ装置であって、前記基板を加熱するための加熱装置をさらに備え、前記加熱装置は、
前記リソグラフィ装置の非走査方向において前記露光領域の両側に配置された基板領域を加熱するように構成された第１加熱要素および第２加熱要素を備える走査リソグラフィ装置。
【国際調査報告】
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